1、为什么使用枚举
在Java中,我们可以通过static final
来定义常量。例如,我们希望定义周一到周日这7个常量,可以用7个不同的int
表示:
public class Weekday { public static final int SUN = 0; public static final int MON = 1; public static final int TUE = 2; public static final int WED = 3; public static final int THU = 4; public static final int FRI = 5; public static final int SAT = 6; }
使用常量的时候,可以这么引用:
if (day == Weekday.SAT || day == Weekday.SUN) { // TODO: work at home }
无论是int
常量还是String
常量,使用这些常量来表示一组枚举值的时候,有一个严重的问题就是,编译器无法检查每个值的合理性。例如:
if (weekday == 6 || weekday == 7) { if (tasks == Weekday.MON) { // TODO: } }
上述代码编译和运行均不会报错,但存在两个问题:
- 注意到
Weekday
定义的常量范围是0
~6
,并不包含7
,编译器无法检查不在枚举中的int
值; - 定义的常量仍可与其他变量比较,但其用途并非是枚举星期值。
enum
为了让编译器能自动检查某个值在枚举的集合内,并且,不同用途的枚举需要不同的类型来标记,不能混用,我们可以使用enum
来定义枚举类:
public class Main { public static void main(String[] args) { Weekday day = Weekday.SUN; if (day == Weekday.SAT || day == Weekday.SUN) { System.out.println("Work at home!"); } else { System.out.println("Work at office!"); } } } enum Weekday { SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT; }
注意到定义枚举类是通过关键字enum
实现的,我们只需依次列出枚举的常量名。
和int
定义的常量相比,使用enum
定义枚举有如下好处:
首先,enum
常量本身带有类型信息,即Weekday.SUN
类型是Weekday
,编译器会自动检查出类型错误。例如,下面的语句不可能编译通过:
int day = 1; if (day == Weekday.SUN) { // Compile error: bad operand types for binary operator '==' }
其次,不可能引用到非枚举的值,因为无法通过编译。
最后,不同类型的枚举不能互相比较或者赋值,因为类型不符,这就使得编译器可以在编译期自动检查出所有可能的潜在错误。
2、enum类型比较
使用enum
定义的枚举类是一种引用类型。对于引用类型比较,要使用equals()
方法,如果使用==
比较,它比较的是两个引用类型的变量是否是同一个对象。
因此,引用类型比较,要始终使用equals()
方法,但enum
类型可以例外。
这是因为enum
类型的每个常量在JVM中只有一个唯一实例,所以可以直接用==
比较:
if (day == Weekday.FRI) { // ok! } if (day.equals(Weekday.SUN)) { // ok, but more code! }
3、enum类型
通过enum
定义的枚举类,和其他的class
有什么区别?
答案是没有任何区别。enum
定义的类型就是class
,只不过它有以下几个特点:
- 定义的
enum
类型总是继承自java.lang.Enum
,且无法被继承; - 只能定义出
enum
的实例,而无法通过new
操作符创建enum
的实例; - 定义的每个实例都是引用类型的唯一实例;
- 可以将
enum
类型用于switch
语句。
例如,我们定义的Color
枚举类:
public enum Color { RED, GREEN, BLUE; }
编译器编译出的class
大概就像这样:
public final class Color extends Enum { // 继承自Enum,标记为final class // 每个实例均为全局唯一: public static final Color RED = new Color(); public static final Color GREEN = new Color(); public static final Color BLUE = new Color(); // private构造方法,确保外部无法调用new操作符: private Color() {} }
所以,编译后的enum
类和普通class
并没有任何区别。但是我们自己无法按定义普通class
那样来定义enum
,必须使用enum
关键字,这是Java语法规定的。
因为enum
是一个class
,每个枚举的值都是class
实例,因此,这些实例有一些方法:
name()
返回常量名,例如:
String s = Weekday.SUN.name(); // "SUN"
ordinal()
返回定义的常量的顺序,从0开始计数,例如:
int n = Weekday.MON.ordinal(); // 1
改变枚举常量定义的顺序就会导致ordinal()
返回值发生变化。例如:
public enum Weekday { SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT; }
和
public enum Weekday { MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN; }
的ordinal
就是不同的。如果在代码中编写了类似if(x.ordinal()==1)
这样的语句,就要保证enum
的枚举顺序不能变。新增的常量必须放在最后。
有些童鞋会想,Weekday
的枚举常量如果要和int
转换,使用ordinal()
不是非常方便?比如这样写:
String task = Weekday.MON.ordinal() + "/ppt"; saveToFile(task);
但是,如果不小心修改了枚举的顺序,编译器是无法检查出这种逻辑错误的。要编写健壮的代码,就不要依靠ordinal()
的返回值。因为enum
本身是class
,所以我们可以定义private
的构造方法,并且,给每个枚举常量添加字段:
public class Main { public static void main(String[] args) { Weekday day = Weekday.SUN; if (day.dayValue == 6 || day.dayValue == 0) { System.out.println("Work at home!"); } else { System.out.println("Work at office!"); } } } enum Weekday { MON(1), TUE(2), WED(3), THU(4), FRI(5), SAT(6), SUN(0); public final int dayValue; private Weekday(int dayValue) { this.dayValue = dayValue; } }
这样就无需担心顺序的变化,新增枚举常量时,也需要指定一个int
值。
注意:枚举类的字段也可以是非final类型,即可以在运行期修改,但是不推荐这样做!
默认情况下,对枚举常量调用toString()
会返回和name()
一样的字符串。但是,toString()
可以被覆写,而name()
则不行。我们可以给Weekday
添加toString()
方法:
public class Main { public static void main(String[] args) { Weekday day = Weekday.SUN; if (day.dayValue == 6 || day.dayValue == 0) { System.out.println("Today is " + day + ". Work at home!"); } else { System.out.println("Today is " + day + ". Work at office!"); } } } enum Weekday { MON(1, "星期一"), TUE(2, "星期二"), WED(3, "星期三"), THU(4, "星期四"), FRI(5, "星期五"), SAT(6, "星期六"), SUN(0, "星期日"); public final int dayValue; private final String chinese; private Weekday(int dayValue, String chinese) { this.dayValue = dayValue; this.chinese = chinese; } @Override public String toString() { return this.chinese; } }
覆写toString()
的目的是在输出时更有可读性。
注意:判断枚举常量的名字,要始终使用name()方法,绝不能调用toString()!
switch
最后,枚举类可以应用在switch
语句中。因为枚举类天生具有类型信息和有限个枚举常量,所以比int
、String
类型更适合用在switch
语句中:
public class Main { public static void main(String[] args) { Weekday day = Weekday.SUN; switch(day) { case MON: case TUE: case WED: case THU: case FRI: System.out.println("Today is " + day + ". Work at office!"); break; case SAT: case SUN: System.out.println("Today is " + day + ". Work at home!"); break; default: //加上default语句,可以在漏写某个枚举常量时自动报错,从而及时发现错误。 throw new RuntimeException("cannot process " + day); } } } enum Weekday { MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN; }