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Java的列舉型別使用方法詳解

1.背景
在java語言中還沒有引入列舉型別之前,表示列舉型別的常用模式是宣告一組具有int常量。之前我們通常利用public final static 方法定義的程式碼如下,分別用1 表示春天,2表示夏天,3表示秋天,4表示冬天。

public class Season {
 public static final int SPRING = 1;
 public static final int SUMMER = 2;
 public static final int AUTUMN = 3;
 public static final int WINTER = 4;
}

這種方法稱作int列舉模式。可這種模式有什麼問題呢,我們都用了那麼久了,應該沒問題的。通常我們寫出來的程式碼都會考慮它的安全性、易用性和可讀性。 首先我們來考慮一下它的型別安全性。當然這種模式不是型別安全的。比如說我們設計一個函式,要求傳入春夏秋冬的某個值。但是使用int型別,我們無法保證傳入的值為合法。程式碼如下所示:

private String getChineseSeason(int season){
  StringBuffer result = new StringBuffer();
  switch(season){
   case Season.SPRING :
    result.append("春天");
    break;
   case Season.SUMMER :
    result.append("夏天");
    break;
   case Season.AUTUMN :
    result.append("秋天");
    break;
   case Season.WINTER :
    result.append("冬天");
    break;
   default :
    result.append("地球沒有的季節");
    break;
  }
  return result.toString();
 }

 public void doSomething(){
  System.out.println(this.getChineseSeason(Season.SPRING));//這是正常的場景

  System.out.println(this.getChineseSeason(5));//這個卻是不正常的場景,這就導致了型別不安全問題
 }

程式getChineseSeason(Season.SPRING)是我們預期的使用方法。可getChineseSeason(5)顯然就不是了,而且編譯很通過,在執行時會出現什麼情況,我們就不得而知了。這顯然就不符合Java程式的型別安全。

接下來我們來考慮一下這種模式的可讀性。使用列舉的大多數場合,我都需要方便得到列舉型別的字串表示式。如果將int列舉常量打印出來,我們所見到的就是一組數字,這是沒什麼太大的用處。我們可能會想到使用String常量代替int常量。雖然它為這些常量提供了可列印的字串,但是它會導致效能問題,因為它依賴於字串的比較操作,所以這種模式也是我們不期望的。 從型別安全性和程式可讀性兩方面考慮,int和String列舉模式的缺點就顯露出來了。幸運的是,從Java1.5發行版本開始,就提出了另一種可以替代的解決方案,可以避免int和String列舉模式的缺點,並提供了許多額外的好處。那就是列舉型別(enum type)。接下來的章節將介紹列舉型別的定義、特徵、應用場景和優缺點。

2.定義
列舉型別(enum type)是指由一組固定的常量組成合法的型別。Java中由關鍵字enum來定義一個列舉型別。下面就是java列舉型別的定義。

public enum Season {
 SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINER;
}

3.特點
Java定義列舉型別的語句很簡約。它有以下特點:

1) 使用關鍵字enum 2) 型別名稱,比如這裡的Season 3) 一串允許的值,比如上面定義的春夏秋冬四季 4) 列舉可以單獨定義在一個檔案中,也可以嵌在其它Java類中。
除了這樣的基本要求外,使用者還有一些其他選擇

5) 列舉可以實現一個或多個介面(Interface) 6) 可以定義新的變數 7) 可以定義新的方法 8) 可以定義根據具體列舉值而相異的類
4.應用場景
以在背景中提到的型別安全為例,用列舉型別重寫那段程式碼。程式碼如下:

public enum Season {
 SPRING(1), SUMMER(2), AUTUMN(3), WINTER(4);

 private int code;
 private Season(int code){
  this.code = code;
 }

 public int getCode(){
  return code;
 }
}
public class UseSeason {
 /**
  * 將英文的季節轉換成中文季節
  * @param season
  * @return
  */
 public String getChineseSeason(Season season){
  StringBuffer result = new StringBuffer();
  switch(season){
   case SPRING :
    result.append("[中文:春天,列舉常量:" + season.name() + ",資料:" + season.getCode() + "]");
    break;
   case AUTUMN :
    result.append("[中文:秋天,列舉常量:" + season.name() + ",資料:" + season.getCode() + "]");
    break;
   case SUMMER : 
    result.append("[中文:夏天,列舉常量:" + season.name() + ",資料:" + season.getCode() + "]");
    break;
   case WINTER :
    result.append("[中文:冬天,列舉常量:" + season.name() + ",資料:" + season.getCode() + "]");
    break;
   default :
    result.append("地球沒有的季節 " + season.name());
    break;
  }
  return result.toString();
 }

 public void doSomething(){
  for(Season s : Season.values()){
   System.out.println(getChineseSeason(s));//這是正常的場景
  }
  //System.out.println(getChineseSeason(5));
  //此處已經是編譯不通過了,這就保證了型別安全
 }

 public static void main(String[] arg){
  UseSeason useSeason = new UseSeason();
  useSeason.doSomething();
 }
}

[中文:春天,列舉常量:SPRING,資料:1] [中文:夏天,列舉常量:SUMMER,資料:2] [中文:秋天,列舉常量:AUTUMN,資料:3] [中文:冬天,列舉常量:WINTER,資料:4]

這裡有一個問題,為什麼我要將域新增到列舉型別中呢?目的是想將資料與它的常量關聯起來。如1代表春天,2代表夏天。

5.總結
那麼什麼時候應該使用列舉呢?每當需要一組固定的常量的時候,如一週的天數、一年四季等。或者是在我們編譯前就知道其包含的所有值的集合。Java 1.5的列舉能滿足絕大部分程式設計師的要求的,它的簡明,易用的特點是很突出的。

6.用法
用法一:常量

在JDK1.5 之前,我們定義常量都是: public static fianl…. 。現在好了,有了列舉,可以把相關的常量分組到一個列舉型別裡,而且列舉提供了比常量更多的方法。

public enum Color { 
 RED, GREEN, BLANK, YELLOW 
} 

用法二:switch

JDK1.6之前的switch語句只支援int,char,enum型別,使用列舉,能讓我們的程式碼可讀性更強。

enum Signal { 
 GREEN, YELLOW, RED 
} 
public class TrafficLight { 
 Signal color = Signal.RED; 
 public void change() { 
  switch (color) { 
  case RED: 
   color = Signal.GREEN; 
   break; 
  case YELLOW: 
   color = Signal.RED; 
   break; 
  case GREEN: 
   color = Signal.YELLOW; 
   break; 
  } 
 } 
} 

用法三:向列舉中新增新方法

如果打算自定義自己的方法,那麼必須在enum例項序列的最後新增一個分號。而且 Java 要求必須先定義 enum例項。

public enum Color { 
 RED("紅色", 1), GREEN("綠色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黃色", 4); 
 // 成員變數 
 private String name; 
 private int index; 
 // 構造方法 
 private Color(String name, int index) { 
  this.name = name; 
  this.index = index; 
 } 
 // 普通方法 
 public static String getName(int index) { 
  for (Color c : Color.values()) { 
   if (c.getIndex() == index) { 
    return c.name; 
   } 
  } 
  return null; 
 } 
 // get set 方法 
 public String getName() { 
  return name; 
 } 
 public void setName(String name) { 
  this.name = name; 
 } 
 public int getIndex() { 
  return index; 
 } 
 public void setIndex(int index) { 
  this.index = index; 
 } 
} 

用法四:覆蓋列舉的方法

下面給出一個toString()方法覆蓋的例子。

public enum Color { 
 RED("紅色", 1), GREEN("綠色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黃色", 4); 
 // 成員變數 
 private String name; 
 private int index; 
 // 構造方法 
 private Color(String name, int index) { 
  this.name = name; 
  this.index = index; 
 } 
 //覆蓋方法 
 @Override 
 public String toString() { 
  return this.index+"_"+this.name; 
 } 
} 

用法五:實現介面

所有的列舉都繼承自java.lang.Enum類。由於Java 不支援多繼承,所以列舉物件不能再繼承其他類。

public interface Behaviour { 
 void print(); 
 String getInfo(); 
} 
public enum Color implements Behaviour{ 
 RED("紅色", 1), GREEN("綠色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黃色", 4); 
 // 成員變數 
 private String name; 
 private int index; 
 // 構造方法 
 private Color(String name, int index) { 
  this.name = name; 
  this.index = index; 
 } 
//介面方法 
 @Override 
 public String getInfo() { 
  return this.name; 
 } 
 //介面方法 
 @Override 
 public void print() { 
  System.out.println(this.index+":"+this.name); 
 } 
} 

用法六:使用介面組織列舉

public interface Food { 
 enum Coffee implements Food{ 
  BLACK_COFFEE,DECAF_COFFEE,LATTE,CAPPUCCINO 
 } 
 enum Dessert implements Food{ 
  FRUIT, CAKE, GELATO 
 } 
}

用法七:關於列舉集合的使用

java.util.EnumSet和java.util.EnumMap是兩個列舉集合。EnumSet保證集合中的元素不重複;EnumMap中的key是enum型別,而value則可以是任意型別。關於這個兩個集合的使用就不在這裡贅述,可以參考JDK文件。


以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助。