一、初始枚举
枚举类型是Java 5中新增特性的一部分,它是一种特殊的数据类型,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,但是这些约束的存在也造就了枚举类型的简洁性、安全性以及便捷性。下面先来看看什么是枚举?如何定义枚举?
1、枚举的定义
/** *使用普通方式定义日期常量 */ public class DayDemo { public static final int MONDAY =1; public static final int TUESDAY=2; public static final int WEDNESDAY=3; public static final int THURSDAY=4; public static final int FRIDAY=5; public static final int SATURDAY=6; public static final int SUNDAY=7; }
上述的常量定义常量的方式称为int枚举模式,这样的定义方式并没有什么错,但它存在许多不足,如在类型安全和使用方便性上并没有多少好处,如果存在定义int值相同的变量,混淆的几率还是很大的,编译器也不会提出任何警告,因此这种方式在枚举出现后并不提倡,现在我们利用枚举类型来重新定义上述的常量,同时也感受一把枚举定义的方式,如下定义周一到周日的常量。
//枚举类型,使用关键字enum enum Day { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY }
相当简洁,在定义枚举类型时我们使用的关键字是enum,与class关键字类似,只不过前者是定义枚举类型,后者是定义类类型。枚举类型Day中分别定义了从周一到周日的值,这里要注意,值一般是大写的字母,多个值之间以逗号分隔。同时我们应该知道的是枚举类型可以像类(class)类型一样,定义为一个单独的文件,当然也可以定义在其他类内部,更重要的是枚举常量在类型安全性和便捷性都很有保证,如果出现类型问题编译器也会提示我们改进,但务必记住枚举表示的类型其取值是必须有限的,也就是说每个值都是可以枚举出来的,比如上述描述的一周共有七天。那么该如何使用呢?如下:
public class EnumDemo { public static void main(String[] args){ //直接引用 Day day =Day.MONDAY; } } //定义枚举类型 enum Day { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY }
就像上述代码那样,直接引用枚举的值即可,这便是枚举类型的最简单模型。
2、枚举实现原理
我们大概了解了枚举类型的定义与简单使用后,现在有必要来了解一下枚举类型的基本实现原理。实际上在使用关键字enum创建枚举类型并编译后,编译器会为我们生成一个相关的类,这个类继承了Java API中的java.lang.Enum类,也就是说通过关键字enum创建枚举类型在编译后事实上也是一个类类型而且该类继承自java.lang.Enum类。
利用javac编译前面定义的EnumDemo.java文件后分别生成了Day.class和EnumDemo.class文件,而Day.class就是枚举类型,这也就验证前面所说的使用关键字enum定义枚举类型并编译后,编译器会自动帮助我们生成一个与枚举相关的类。我们再来看看反编译Day.class文件:
//反编译Day.class final class Day extends Enum { //编译器为我们添加的静态的values()方法 public static Day[] values() { return (Day[])$VALUES.clone(); } //编译器为我们添加的静态的valueOf()方法,注意间接调用了Enum也类的valueOf方法 public static Day valueOf(String s) { return (Day)Enum.valueOf(com/zejian/enumdemo/Day, s); } //私有构造函数 private Day(String s, int i) { super(s, i); } //前面定义的7种枚举实例 public static final Day MONDAY; public static final Day TUESDAY; public static final Day WEDNESDAY; public static final Day THURSDAY; public static final Day FRIDAY; public static final Day SATURDAY; public static final Day SUNDAY; private static final Day $VALUES[]; static { //实例化枚举实例 MONDAY = new Day("MONDAY", 0); TUESDAY = new Day("TUESDAY", 1); WEDNESDAY = new Day("WEDNESDAY", 2); THURSDAY = new Day("THURSDAY", 3); FRIDAY = new Day("FRIDAY", 4); SATURDAY = new Day("SATURDAY", 5); SUNDAY = new Day("SUNDAY", 6); $VALUES = (new Day[] { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY }); } }
从反编译的代码可以看出编译器确实帮助我们生成了一个Day类(注意该类是final类型的,将无法被继承)而且该类继承自java.lang.Enum类,该类是一个抽象类(稍后我们会分析该类中的主要方法),除此之外,编译器还帮助我们生成了7个Day类型的实例对象分别对应枚举中定义的7个日期,这也充分说明了我们前面使用关键字enum定义的Day类型中的每种日期枚举常量也是实实在在的Day实例对象,只不过代表的内容不一样而已。注意编译器还为我们生成了两个静态方法,分别是values()和 valueOf(),稍后会分析它们的用法,到此我们也就明白了,使用关键字enum定义的枚举类型,在编译期后,也将转换成为一个实实在在的类,而在该类中,会存在每个在枚举类型中定义好变量的对应实例对象,如上述的MONDAY枚举类型对应public static final Day MONDAY;,同时编译器会为该类创建两个方法,分别是values()和valueOf()。ok~,到此相信我们对枚举的实现原理也比较清晰,下面我们深入了解一下java.lang.Enum类以及values()和valueOf()的用途。
3、枚举的常见方法
Enum抽象类常见方法
Enum是所有 Java 语言枚举类型的公共基本类(注意Enum是抽象类),以下是它的常见方法:
这里主要说明一下ordinal()方法,该方法获取的是枚举变量在枚举类中声明的顺序,下标从0开始,如日期中的MONDAY在第一个位置,那么MONDAY的ordinal值就是0,如果MONDAY的声明位置发生变化,那么ordinal方法获取到的值也随之变化,注意在大多数情况下我们都不应该首先使用该方法,毕竟它总是变幻莫测的。compareTo(E o)方法则是比较枚举的大小,注意其内部实现是根据每个枚举的ordinal值大小进行比较的。name()方法与toString()几乎是等同的,都是输出变量的字符串形式。至于valueOf(Class enumType, String name)方法则是根据枚举类的Class对象和枚举名称获取枚举常量,注意该方法是静态的,后面在枚举单例时,我们还会详细分析该方法,下面的代码演示了上述方法:
public class EnumDemo { public static void main(String[] args){ //创建枚举数组 Day[] days=new Day[]{Day.MONDAY, Day.TUESDAY, Day.WEDNESDAY, Day.THURSDAY, Day.FRIDAY, Day.SATURDAY, Day.SUNDAY}; for (int i = 0; i <days.length ; i++) { System.out.println("day["+i+"].ordinal():"+days[i].ordinal()); } System.out.println("-------------------------------------"); //通过compareTo方法比较,实际上其内部是通过ordinal()值比较的 System.out.println("days[0].compareTo(days[1]):"+days[0].compareTo(days[1])); System.out.println("days[0].compareTo(days[1]):"+days[0].compareTo(days[2])); //获取该枚举对象的Class对象引用,当然也可以通过getClass方法 Class<?> clazz = days[0].getDeclaringClass(); System.out.println("clazz:"+clazz); System.out.println("-------------------------------------"); //name() System.out.println("days[0].name():"+days[0].name()); System.out.println("days[1].name():"+days[1].name()); System.out.println("days[2].name():"+days[2].name()); System.out.println("days[3].name():"+days[3].name()); System.out.println("-------------------------------------"); System.out.println("days[0].toString():"+days[0].toString()); System.out.println("days[1].toString():"+days[1].toString()); System.out.println("days[2].toString():"+days[2].toString()); System.out.println("days[3].toString():"+days[3].toString()); System.out.println("-------------------------------------"); Day d=Enum.valueOf(Day.class,days[0].name()); Day d2=Day.valueOf(Day.class,days[0].name()); System.out.println("d:"+d); System.out.println("d2:"+d2); } /** 执行结果: day[0].ordinal():0 day[1].ordinal():1 day[2].ordinal():2 day[3].ordinal():3 day[4].ordinal():4 day[5].ordinal():5 day[6].ordinal():6 ------------------------------------- days[0].compareTo(days[1]):-1 days[0].compareTo(days[1]):-2 clazz:class com.zejian.enumdemo.Day ------------------------------------- days[0].name():MONDAY days[1].name():TUESDAY days[2].name():WEDNESDAY days[3].name():THURSDAY ------------------------------------- days[0].toString():MONDAY days[1].toString():TUESDAY days[2].toString():WEDNESDAY days[3].toString():THURSDAY ------------------------------------- d:MONDAY d2:MONDAY */ } enum Day { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY }