Java枚舉類使用場景及實例解析
為什么要用枚舉類
什么場景會用到枚舉,比如在表示一周的某一天,一年中的四季,這樣一組常量的時候我們會用到枚舉。在Java引入枚舉類之前常用一組int常量來表示枚舉,這種方式稱為int枚舉模式(int enum pattern)。
private static final int MONDAY = 1;private static final int TUESDAY = 2;private static final int WEDNESDAY = 3;private static final int THURSDAY = 4;
private static final int CODE_START = 1;private static final int CODE_STATUS = 2;private static final int CODE_STOP = 3;
這種我們非常習(xí)慣的模式其實存在著很多不足和問題,
int枚舉組不具備命名空間的能力,當(dāng)表示具有相同命名常量時,需要添加前綴避免沖突 int表示的枚舉值不具有描述性,需要遍歷判斷具體的值并添加描述 int枚舉模式不具有安全性,此外int類型是編譯時常量,如果與int枚舉常量關(guān)聯(lián)的值發(fā)生變化,必須重新編譯,不重新編譯雖然不影響運行,但是準(zhǔn)確性已經(jīng)不能保證即便是升級為用String來表示枚舉值,String枚舉模式(String enum pattern),但這樣同樣存在其他問題,
初學(xué)者容易直接把字符串常量硬編碼到代碼中,不使用對應(yīng)的常量字段(filed)名,一旦書寫錯誤,編譯器無法檢查,但在運行時會報出異常
String枚舉模式會存在一定的性能問題,涉及到字符串的比較操作
因此Java引入了枚舉類型解決int和String枚舉模式帶來的諸多不足,枚舉類型保證了編譯時的類型安全,枚舉類型有自己獨立的命名空間,枚舉類型便于擴(kuò)展,可以添加方法和域?qū)崿F(xiàn)其他的外部接口。
如何使用枚舉類
創(chuàng)建枚舉類
Java中枚舉是一種特殊的引用類型,是類(Class)的一種,JDK1.5中開始引入枚舉類型,在Java中使用enum關(guān)鍵字來聲明枚舉類,枚舉類編譯后默認(rèn)繼承了java.lang.Enum,因此枚舉類不能在繼承其他類,枚舉一般用來聲明某一特定類型的有窮集合,如用枚舉表示四季
public enum Season { SPRING,SUMMER,FALL,WINTER}
枚舉類API
參考JDK api 1.8.CHM,可以看到枚舉類的常用api如下:
name public final String name()
返回此枚舉常量的名稱,與其枚舉聲明中聲明的完全相同。 大多數(shù)程序員應(yīng)該使用toString()方法,因為toString方法可能會返回一個更加用戶友好的名稱。 該方法主要用于專門的情況,其中正確性取決于獲得確切的名稱,這從發(fā)布到發(fā)布不會有所不同。
ordinal public final int ordinal()
返回此枚舉常數(shù)的序數(shù)(其枚舉聲明中的位置,其中初始常數(shù)的序數(shù)為零)。 大多數(shù)程序員將不會使用這種方法。 它被設(shè)計為使用復(fù)雜的基于枚舉的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如EnumSet和EnumMap 。
toString public String toString()
返回聲明中包含的此枚舉常量的名稱。 該方法可以被覆蓋,盡管它通常不是必需或不可取的。 當(dāng)一個更“程序員友好”的字符串形式存在時,枚舉類型應(yīng)該覆蓋此方法。
重寫: toString 在 Object
compareTo public final int compareTo(E o)
將此枚舉與指定的對象進(jìn)行比較以進(jìn)行訂購。 返回一個負(fù)整數(shù),零或正整數(shù),因為該對象小于,等于或大于指定對象。 枚舉常數(shù)僅與相同枚舉類型的其他枚舉常量相當(dāng)。 該方法實現(xiàn)的自然順序是聲明常量的順序。
Specified by: compareTo 在界面Comparable<E extends Enum<E>
參數(shù) :o - 要比較的對象。
結(jié)果 :負(fù)整數(shù),零或正整數(shù),因為該對象小于,等于或大于指定對象。
getDeclaringClass public final Class<E> getDeclaringClass()
返回與此枚舉常量的枚舉類型相對應(yīng)的Class對象。 當(dāng)且僅當(dāng)e1.getDeclaringClass()== e2.getDeclaringClass())時,兩個枚舉常量e1和e2具有相同的枚舉類型。 (此方法返回的值可能與使用常量特定類體的枚舉常數(shù)Object.getClass()方法返回的值不同)
結(jié)果:該類對象對應(yīng)于此枚舉常量的枚舉類型
valueOf public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class <T> enumType,String name)
返回具有指定名稱的指定枚舉類型的枚舉常量。 該名稱必須與用于聲明此類型的枚舉常量的標(biāo)識符完全一致。 (不允許使用外來空白字符。)請注意,對于特定枚舉類型T ,可以使用該枚舉上隱式聲明的public static T valueOf(String)方法,而不是使用此方法將名稱映射到
相應(yīng)的枚舉常量。 枚舉類型的所有常量可以通過調(diào)用該類型的隱式public static T[] values()方法來獲得。
values
此方法并未在API中提供,返回枚舉類型所有對象實例,返回值枚舉類型的數(shù)組。
枚舉應(yīng)用案例
上面簡單描述了如何聲明一個枚舉類,這里結(jié)合實際應(yīng)用場景描述枚舉的其他用法
單例設(shè)計模式
說到單例模式很多人會比較熟悉懶漢、餓漢等常見的單例書寫模式,用枚舉表示枚舉還是比較少見的,對于單例設(shè)計模式的多種寫法,單元素的枚舉類型已經(jīng)成為實現(xiàn)Singleton的最佳方法。首先回顧下單例設(shè)計模式要求滿足的特點:
構(gòu)造方法私有化; 實例化的變量引用私有化; 獲取實例的方法共有。public enum Singleton { INSTANCE; public Singleton getInstance(){ return INSTANCE; }}
使用枚舉方式創(chuàng)建單例的好處:
避免反射攻擊 避免序列化問題有窮對象集合
枚舉類型中的構(gòu)造器默認(rèn)私有化,只能添加private修飾或者不添加
枚舉類型中定義的抽象方法必須被所有常量中的具體方法所覆蓋,特定于常量的方法實現(xiàn)可以結(jié)合特定于常量的數(shù)據(jù)結(jié)合起來
用枚舉表示加減乘除的操作
public enum Operation { PLUS('+','加法'){ public double apply(double x,double y){ return x + y; } }, MINUS('-','減法'){ public double apply(double x,double y){ return x - y; } }, TIMES('*','乘法'){ public double apply(double x,double y){ return x * y; } }, DIVIDE('/','除法'){ public double apply(double x,double y){ return x / y; } }; private final String symbol; private final String operName; public String getSymbol() { return symbol; } public String getOperName() { return operName; } Operation(String symbol, String operName){ this.symbol = symbol; this.operName = operName; } public abstract double apply(double x,double y);}
調(diào)用枚舉中的方法
public class TestOpera { public static void main(String[] args) { double x = 1; double y = 1; for(Operation operate : Operation.values()){ System.out.println( operate.getOperName()+':'+x+operate.getSymbol()+y+' = '+operate.apply(x,y) ); } }}
輸出結(jié)果
加法:1.0 + 1.0 = 2.0減法:1.0 - 1.0 = 0.0乘法:1.0 * 1.0 = 1.0除法:1.0 / 1.0 = 1.0
引入枚舉類型,不僅可以描述枚舉本身,還可以添加描述性字符串,甚至給每個對象添加結(jié)合特有常量的行為,也不用考慮其他安全性為題。
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