前言
enum关键字在 java5 中引入,表示一种特殊类型的类,其总是继承java.lang.Enum类,之所以特殊是因为它既是一种类(class)类型却又比类类型多了些特殊的约束
一、概览
在本文中,我们将看到什么是 Java 枚举,它们解决了哪些问题以及如何在实践中使用 Java 枚举实现一些设计模式。
下面示例定义一个简单的枚举类型 pizza 订单的状态,共有三种 ORDERED, READY, DELIVERED状态:
package shuang.kou.enumdemo.enumtest; public enum PizzaStatus { ORDERED, READY, DELIVERED; }
简单来说,我们通过上面的代码避免了定义常量,我们将所有和 pizza 订单的状态的常量都统一放到了一个枚举类型里面。
System.out.println(PizzaStatus.ORDERED.name());//ORDERED System.out.println(PizzaStatus.ORDERED);//ORDERED System.out.println(PizzaStatus.ORDERED.name().getClass());//class java.lang.String System.out.println(PizzaStatus.ORDERED.getClass());//class shuang.kou.enumdemo.enumtest.PizzaStatus
二、自定义枚举方法
现在我们对枚举是什么以及如何使用它们有了基本的了解,让我们通过在枚举上定义一些额外的API方法,将上一个示例提升到一个新的水平:
public class Pizza { private PizzaStatus status; public enum PizzaStatus { ORDERED, READY, DELIVERED; }
public boolean isDeliverable() { return getStatus() == PizzaStatus.READY; } // Methods that set and get the status variable. }
三、使用 == 比较枚举类型
由于枚举类型确保JVM中仅存在一个常量实例,因此我们可以安全地使用 == 运算符比较两个变量,如上例所示;此外,== 运算符可提供编译时和运行时的安全性。
首先,让我们看一下以下代码段中的运行时安全性,其中 == 运算符用于比较状态,并且如果两个值均为null 都不会引发 NullPointerException。相反,如果使用equals方法,将抛出 NullPointerException:
Pizza.PizzaStatus pizza = null; System.out.println(pizza.equals(Pizza.PizzaStatus.DELIVERED));//空指针异常 System.out.println(pizza == Pizza.PizzaStatus.DELIVERED);//正常运行
对于编译时安全性,我们看另一个示例,两个不同枚举类型进行比较:
if (Pizza.PizzaStatus.DELIVERED.equals(TestColor.GREEN)); // 编译正常 if (Pizza.PizzaStatus.DELIVERED == TestColor.GREEN); // 编译失败,类型不匹配
四、在 switch 语句中使用枚举类型
public int getDeliveryTimeInDays() { switch (status) { case ORDERED: return 5; case READY: return 2; case DELIVERED: return 0; } return 0; }
五、枚举类型的属性,方法和构造函数
你可以通过在枚举类型中定义属性,方法和构造函数让它变得更加强大。
下面,让我们扩展上面的示例,实现从比萨的一个阶段到另一个阶段的过渡,并了解如何摆脱之前使用的if语句和switch语句:
public class Pizza { private PizzaStatus status; public enum PizzaStatus { ORDERED (5){ @Override public boolean isOrdered() { return true; } }, READY (2){ @Override public boolean isReady() { return true; } }, DELIVERED (0){ @Override public boolean isDelivered() { return true; } }; private int timeToDelivery; public boolean isOrdered() {return false;} public boolean isReady() {return false;} public boolean isDelivered(){return false;} public int getTimeToDelivery() { return timeToDelivery; } PizzaStatus (int timeToDelivery) { this.timeToDelivery = timeToDelivery; } } public boolean isDeliverable() { return this.status.isReady(); } public void printTimeToDeliver() { System.out.println("Time to delivery is " + this.getStatus().getTimeToDelivery()); } // Methods that set and get the status variable. }
下面这段代码展示它是如何 work 的:
@Test public void givenPizaOrder_whenReady_thenDeliverable() { Pizza testPz = new Pizza(); testPz.setStatus(Pizza.PizzaStatus.READY); assertTrue(testPz.isDeliverable()); }
六、通过枚举实现一些设计模式
单例模式
通常,使用类实现 Singleton 模式并非易事,枚举提供了一种实现单例的简便方法。
《Effective Java 》和《Java与模式》都非常推荐这种方式,使用这种方式方式实现枚举可以有什么好处呢?
《Effective Java》
这种方法在功能上与公有域方法相近,但是它更加简洁,无偿提供了序列化机制,绝对防止多次实例化,即使是在面对复杂序列化或者反射攻击的时候。虽然这种方法还没有广泛采用,但是单元素的枚举类型已经成为实现 Singleton的最佳方法。 —-《Effective Java 中文版 第二版》
《Java与模式》
《Java与模式》中,作者这样写道,使用枚举来实现单实例控制会更加简洁,而且无偿地提供了序列化机制,并由JVM从根本上提供保障,绝对防止多次实例化,是更简洁、高效、安全的实现单例的方式。
下面的代码段显示了如何使用枚举实现单例模式:
public enum PizzaDeliverySystemConfiguration { INSTANCE; PizzaDeliverySystemConfiguration() { // Initialization configuration which involves // overriding defaults like delivery strategy } private PizzaDeliveryStrategy deliveryStrategy = PizzaDeliveryStrategy.NORMAL; public static PizzaDeliverySystemConfiguration getInstance() { return INSTANCE; } public PizzaDeliveryStrategy getDeliveryStrategy() { return deliveryStrategy; } }
如何使用呢?请看下面的代码:
PizzaDeliveryStrategy deliveryStrategy = PizzaDeliverySystemConfiguration.getInstance().getDeliveryStrategy(); 通过 PizzaDeliverySystemConfiguration.getInstance() //获取的就是单例的 PizzaDeliverySystemConfiguration
策略模式
通常,策略模式由不同类实现同一个接口来实现的。
这也就意味着添加新策略意味着添加新的实现类。使用枚举,可以轻松完成此任务,添加新的实现意味着只定义具有某个实现的另一个实例。
下面的代码段显示了如何使用枚举实现策略模式:
public enum PizzaDeliveryStrategy { EXPRESS { @Override public void deliver(Pizza pz) { System.out.println("Pizza will be delivered in express mode"); } }, NORMAL { @Override public void deliver(Pizza pz) { System.out.println("Pizza will be delivered in normal mode"); } }; public abstract void deliver(Pizza pz); }
给 Pizza 增加下面的方法:
public void deliver() { if (isDeliverable()) { PizzaDeliverySystemConfiguration.getInstance().getDeliveryStrategy() .deliver(this); this.setStatus(PizzaStatus.DELIVERED); } }
如何使用呢?请看下面的代码:
@Test public void givenPizaOrder_whenDelivered_thenPizzaGetsDeliveredAndStatusChanges() { Pizza pz = new Pizza(); pz.setStatus(Pizza.PizzaStatus.READY); pz.deliver(); assertTrue(pz.getStatus() == Pizza.PizzaStatus.DELIVERED); }
七. Java 8 与枚举
Pizza 类可以用Java 8重写,您可以看到方法 lambda 和Stream API如何使 getAllUndeliveredPizzas()和groupPizzaByStatus()方法变得如此简洁:
getAllUndeliveredPizzas():
public static List<Pizza> getAllUndeliveredPizzas(List<Pizza> input) { return input.stream().filter( (s) -> !deliveredPizzaStatuses.contains(s.getStatus())) .collect(Collectors.toList()); }
groupPizzaByStatus() :
public static EnumMap<PizzaStatus, List<Pizza>> groupPizzaByStatus(List<Pizza> pzList) { EnumMap<PizzaStatus, List<Pizza>> map = pzList.stream().collect( Collectors.groupingBy(Pizza::getStatus, () -> new EnumMap<>(PizzaStatus.class), Collectors.toList())); return map; }
八. Enum 类型的 JSON 表现形式
使用Jackson库,可以将枚举类型的JSON表示为POJO。下面的代码段显示了可以用于同一目的的Jackson批注:
@JsonFormat(shape = JsonFormat.Shape.OBJECT) public enum PizzaStatus { ORDERED (5){ @Override public boolean isOrdered() { return true; } }, READY (2){ @Override public boolean isReady() { return true; } }, DELIVERED (0){ @Override public boolean isDelivered() { return true; } }; private int timeToDelivery; public boolean isOrdered() {return false;} public boolean isReady() {return false;} public boolean isDelivered(){return false;} @JsonProperty("timeToDelivery") public int getTimeToDelivery() { return timeToDelivery; } private PizzaStatus (int timeToDelivery) { this.timeToDelivery = timeToDelivery; } }
我们可以按如下方式使用 Pizza 和 PizzaStatus:
Pizza pz = new Pizza(); pz.setStatus(Pizza.PizzaStatus.READY); System.out.println(Pizza.getJsonString(pz));
生成 Pizza 状态以以下JSON展示:
{ "status" : { "timeToDelivery" : 2, "ready" : true, "ordered" : false, "delivered" : false }, "deliverable" : true }
总结
本文我们讨论了Java枚举类型,从基础知识到高级应用以及实际应用场景,让我们感受到枚举的强大功能,用好枚举类真的没有那么简单
以上就是本篇文章 关于 枚举类 的内容
骚等别划走,让博主洽个饭~
各位看官老爷。要是觉得看了之后有收获,感觉写的有点东西,劳烦点个免费的赞鼓励一下博主
白嫖不好,创作不易。各位的点赞就是我创作的最大动力,如果我有哪里写的不对,欢迎评论区留言进行指正,我们下篇文章见!