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 }
也可以把常量定义为字符串类型,例如,定义3种颜色的常量:
public class Color { public static final String RED = "r"; public static final String GREEN = "g"; public static final String BLUE = "b"; }
使用常量的时候,可以这么引用:
String color = ... if (Color.RED.equals(color)) { // TODO: }
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:
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:
// enum
Run
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。例如,不能给一个Weekday枚举类型的变量赋值为Color枚举类型的值:
Weekday x = Weekday.SUN; // ok! Weekday y = Color.RED; // Compile error: incompatible types
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。
enum的比较
使用enum定义的枚举类是一种引用类型。前面我们讲到,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! }
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:
// enum
Run
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:
// enum
Run
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:
// switch
Run
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。
小结
Java使用enum定义枚举类型,它被编译器编译为final class Xxx extends Enum { … };
通过name()获取常量定义的字符串,注意不要使用toString();
通过ordinal()返回常量定义的顺序(无实质意义);
可以为enum编写构造方法、字段和方法
enum的构造方法要声明为private,字段强烈建议声明为final;
enum适合用在switch语句中。