Java程式設計思想第十九章：列舉型別

阿新 • • 發佈：2018-12-20

關鍵字enum可以將一組具名的值的有限集合建立為一種新的型別，而這些具名的值可以作為常規的程式元件使用。

1. 基本enum特性

values()返回enum例項的陣列，而且保持宣告的順序：

enum Shrubbery {GROUND, CRAWLING, HANGING}

public class EnumClass {
    public static void main(String[] args) {
        for (Shrubbery s : Shrubbery.values()) {
            print(s + " ordinal: " 
 + s.ordinal());
            printnb(s.compareTo(Shrubbery.CRAWLING) + " ");
            printnb(s.equals(Shrubbery.CRAWLING) + " ");
            print(s == Shrubbery.CRAWLING);
            print(s.getDeclaringClass());
            print(s.name());
            print("----------------------");
        } 

        // Produce an enum value from a string name:
        for (String s : "HANGING CRAWLING GROUND".split(" ")) {
            Shrubbery shrub = Enum.valueOf(Shrubbery.class, s);
            print(shrub);
        }
    }
} 

執行結果：
GROUND ordinal: 0
-1 false false
class Shrubbery
GROUND
-------------- 
--------
CRAWLING ordinal: 1
0 true true
class Shrubbery
CRAWLING
----------------------
HANGING ordinal: 2
1 false false
class Shrubbery
HANGING
----------------------
HANGING
CRAWLING
GROUND

ordinal方法返回一個int值，這是每個enum例項在宣告時的次序，從0開始。

==來比較enum例項,編譯器會自動提供equals和hashCode方法。

getDeclaringClass()獲取其所屬的enum類。

name()返回enum例項宣告時的名字，與使用toString()效果相同。

valueOf()實在Enum中定義的static方法，他根據給定的名字返回相應的enum例項，如果不存在會丟擲異常。

1.1 將靜態匯入用於enum

使用static import能夠將enum例項的識別符號代入當前的名稱空間，所以無需再用enum型別來修飾enum例項。唯一擔心的是使用靜態匯入會不會導致程式碼令人難以理解。

1.2 向enum中新增新方法

除了不能繼承自一個enum之外，基本上可以將enum看做一個常規類。也就是說，可以新增方法，甚至可以有main方法。

public enum OzWitch {
    // Instances must be defined first, before methods:
    WEST("Miss Gulch, aka the Wicked Witch of the West"),
    NORTH("Glinda, the Good Witch of the North"),
    EAST("Wicked Witch of the East, wearer of the Ruby " +
            "Slippers, crushed by Dorothy's house"),
    SOUTH("Good by inference, but missing");
    private String description;

    // Constructor must be package or private access:
    private OzWitch(String description) {
        this.description = description;
    }

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (OzWitch witch : OzWitch.values()) {
            print(witch + ": " + witch.getDescription());
        }
    }
}

必須在enum例項序列的最後新增一個分號。Java要求必須先定義enum例項，如果在例項之前定義任何方法或屬性，編譯時會報錯。有意將構造器宣告為private，但對於他的可訪問性並沒有什麼影響，因為即使不宣告為private，我們只能在enum內部使用其構造器建立enum例項。一旦enum的定義結束，編譯器就不允許在使用其構造器來建立任何例項了。

1.3 覆蓋enum的方法

public enum SpaceShip {
    SCOUT, CARGO, TRANSPORT, CRUISER, BATTLESHIP, MOTHERSHIP;

    @Override
    public String toString() {
        String id = name();
        String lower = id.substring(1).toLowerCase();
        return id.charAt(0) + lower;
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (SpaceShip s : values()) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

2. switch語句中的enum

一般來說switch中只能使用整形值，而列舉型別天生就具備整形值的次序，並且可以通過ordinal()方法獲取其次序。

enum Signal {
    GREEN, YELLOW, RED,
}

public class TrafficLight {
    Signal color = Signal.RED;

    public void change() {
        switch (color) {
            // Note that you don't have to say Signal.RED
            // in the case statement:
            case RED:
                color = Signal.GREEN;
                break;
            case GREEN:
                color = Signal.YELLOW;
                break;
            case YELLOW:
                color = Signal.RED;
                break;
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "The traffic light is " + color;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TrafficLight t = new TrafficLight();
        for (int i = 0; i < 7; i++) {
            print(t);
            t.change();
        }
    }
}

3.values()的神祕之處

enum類都繼承自Enum類，我們可以檢視Enum中並沒有values()方法。利用反射機制檢視究竟：

values()是由編譯器新增的static方法。同時建立Explore的過程中，編譯器還添加了valueOf()方法。不是Enum類不是已經有valueOf()方法了嗎，不過Enum中的ValueOf()方法需要兩個引數，這個新增方法只需一個引數。由於Set只儲存方法的名字，不考慮簽名，所以removeAll只剩下values。

由於values方法有編譯器插入到enum定義中的static方法，所以enum向上轉型為Enum，那麼values就不可訪問了，不過Class中有一個getEnumConstants方法，所以即便Enum介面中沒有vlaues方法，仍然可以通過Class物件取得所有enum例項：

enum Search {HITHER, YON}

public class UpcastEnum {
    public static void main(String[] args) {
        Search[] vals = Search.values();
        Enum e = Search.HITHER; // Upcast
        // e.values(); // No values() in Enum
        for (Enum en : e.getClass().getEnumConstants()) {
            System.out.println(en);
        }
    }
} /*
HITHER
YON
*/

getEnumConstants() 獲取所有Enum物件的例項

5. 實現，而非繼承

建立一個新的enum，可以同時實現一個或多個介面

enum CartoonCharacter implements Generator<CartoonCharacter> {
    SLAPPY, SPANKY, PUNCHY, SILLY, BOUNCY, NUTTY, BOB;
    private Random rand = new Random(47);

    @Override
    public CartoonCharacter next() {
        return values()[rand.nextInt(values().length)];
    }
}

public class EnumImplementation {
    public static <T> void printNext(Generator<T> rg) {
        System.out.print(rg.next() + ", ");
    }

    public static void main(String[] args) {
        // Choose any instance:
        CartoonCharacter cc = CartoonCharacter.BOB;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            printNext(cc);
        }
    }
} /*
BOB, PUNCHY, BOB, SPANKY, NUTTY, PUNCHY, SLAPPY, NUTTY, NUTTY, SLAPPY,
*/

6. 隨機選取

7. 使用介面組織列舉

有時希望使用子類將一個enum中的元素進行分組。在一個介面內部建立實現該介面的列舉，以此將元素分組。

public interface Food {
  enum Appetizer implements Food {
    SALAD, SOUP, SPRING_ROLLS;
  }
  enum MainCourse implements Food {
    LASAGNE, BURRITO, PAD_THAI,
    LENTILS, HUMMOUS, VINDALOO;
  }
  enum Dessert implements Food {
    TIRAMISU, GELATO, BLACK_FOREST_CAKE,
    FRUIT, CREME_CARAMEL;
  }
  enum Coffee implements Food {
    BLACK_COFFEE, DECAF_COFFEE, ESPRESSO,
    LATTE, CAPPUCCINO, TEA, HERB_TEA;
  }
}
public class TypeOfFood {
  public static void main(String[] args) {
    Food food = Appetizer.SALAD;
    food = MainCourse.LASAGNE;
    food = Dessert.GELATO;
    food = Coffee.CAPPUCCINO;
  }
}

8. 使用EnumSet替代標誌

Set是一種集合不能新增重複元素。enum也要求其成員是唯一的。

Java SE5引入了EnumSet，是為了通過enum建立一種替代品，以替代傳統的基於int的“位標誌”。這種標誌可以用來表示某種開關資訊，不過，使用這種標誌，最終操作的只是一些bit。使用EnumSet的有點是，它在說明一個二進位制位是否存在時，具有更好的表達能力，並且無需擔心效能。

EnumSet 包含的使用方法：

EnumSet<AlarmPoints> points =EnumSet.noneOf(AlarmPoints.class); // Empty set

points.addAll() 新增所有Enum元素
EnumSet.of() 返回引數中新增的Enum元素集合
points.removeAl() 移除引數中包含的Enum元素集合
EnumSet.complementOf() 用於建立包含與指定的Enum_Set型別相同的元素的EnumSet
研究EnumSet文件，會發現of()方法被過載了很多次，不但為可變數量引數進行了過載，而且為接受2至5個顯式的引數的情況都進行了過載。這也從側面表現了EnumSet對效能的關注。

9. 使用EnumMap

EnumMap要求其中的鍵必須來自於一個enum由於enum本身的限制，所以EnumMap內部是陣列實現。因此EnumMap速度很快，可以放心進行查詢操作。

EnumMaps 包含的方法

EnumMap<AlarmPoints, Command> em = new EnumMap<AlarmPoints, Command>(AlarmPoints.class);

interface Command {
    void action();
}

public class EnumMaps {
    public static void main(String[] args) {
        EnumMap<AlarmPoints, Command> em = new EnumMap<AlarmPoints, Command>(AlarmPoints.class);
        em.put(KITCHEN, new Command() {
            public void action() {
                print("Kitchen fire!");
            }
        });
        em.put(BATHROOM, new Command() {
            public void action() {
                print("Bathroom alert!");
            }
        });
        for (Map.Entry<AlarmPoints, Command> e : em.entrySet()) {
            printnb(e.getKey() + ": ");
            e.getValue().action();
        }
        try { // If there's no value for a particular key:
            em.get(UTILITY).action();
        } catch (Exception e) {
            print(e);
        }
    }
}

與EnumSet一樣，enum例項定義時的次序決定了其在EnumMap中的順序。

main()方法的最後部分說明，enum的每一個例項作為一鍵，總是存在的。但是，如果沒有為這個鍵呼叫put()方法來存入相應的值的話，其對應的值就是null。

10 常量相關的方法

**在Enum中定義的元素都是Enum類中的各個例項物件。每個Enum元素都是一個Enum型別的staic final型別物件。**Java的enum有一個非常有趣的特性，即它允許程式設計師為enum例項編寫方法，從而為每個enum例項賦予各自不同的行為。要實現常量相關的方法，需要為enum定義一個或多個abstract方法，然後為每個enum例項實現該抽象方法：

public enum ConstantSpecificMethod {
    DATE_TIME {
        String getInfo() {
            return
                    DateFormat.getDateInstance().format(new Date());
        }
    },
    CLASSPATH {
        String getInfo() {
            return System.getenv("CLASSPATH");
        }
    },
    VERSION {
        String getInfo() {
            return System.getProperty("java.version");
        }
    };

    abstract String getInfo();

    public static void main(String[] args) {
        for (ConstantSpecificMethod csm : values()) {
            System.out.println(csm.getInfo());
        }
    }
}

Java程式設計思想第十九章：列舉型別

1. 基本enum特性

1.1 將靜態匯入用於enum

1.2 向enum中新增新方法

1.3 覆蓋enum的方法

2. switch語句中的enum

3.values()的神祕之處

5. 實現，而非繼承

6. 隨機選取

7. 使用介面組織列舉

8. 使用EnumSet替代標誌

9. 使用EnumMap

10 常量相關的方法

10.1 使用enum的職責鏈

10.2 使用enum的狀態機

Java程式設計思想第十九章：列舉型別

《java程式設計思想——第十九章(列舉型別)》

Java程式設計思想第十八章：Java I/O

Java程式設計思想第十六章：陣列

Java程式設計思想第十五章：泛型

Java程式設計思想第十四章：型別資訊

Java程式設計思想第十二章：通過異常處理錯誤

java程式設計思想——第十九章(列舉型別)》

Java程式設計思想第十七章：深入研究容器

《java程式設計思想——第十八章(Java I/O系統)》

《java程式設計思想——第十五章(泛型)》

《java程式設計思想——第十四章(型別資訊)》

《java程式設計思想——第十二章(通過異常處理錯誤)》

《java程式設計思想——第十一章(持有物件)》

java程式設計思想第十二章通過異常處理錯誤

Java程式設計思想第十一章持有物件（容器）

Java程式設計思想第十八章 Java I/O系統

《java程式設計思想——第十章(內部類)》

“全棧2019”Java第十九章：關係運算符、條件運算子和三元運算子

“全棧2019”Java異常第十九章：RuntimeException詳解

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1. 基本enum特性

1.1 將靜態匯入用於enum

1.2 向enum中新增新方法

1.3 覆蓋enum的方法

2. switch語句中的enum

3.values()的神祕之處

5. 實現，而非繼承

6. 隨機選取

7. 使用介面組織列舉

8. 使用EnumSet替代標誌

9. 使用EnumMap

10 常量相關的方法

10.1 使用enum的職責鏈

10.2 使用enum的狀態機

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