这篇文章主要讲解了“Java中的枚举相关知识点总结”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“Java中的枚举相关知识点总结”吧!
Java中的枚举
枚举通常是一组相关的常量集合,其他编程语言很早就开始用枚举了,比如C++。从JDK1.5起,Java也开始支持枚举类型。
枚举是一种特殊的数据类型,它既是一种类(class)类型却又比类类型多了些特殊的约束,这些约束也造就了枚举类型的简洁性、安全性以及便捷性。
在Java中,通过enum来声明枚举类型,默认继承自java.lang.Enum。所以声明枚举类时无法再继承其他类。
枚举声明
在生活中我们会经常辨认方向,东南西北,它们的名称、属性等基本都是确定的,我们就可以将其声明为枚举类型:
public enum Direction { EAST, WEST, NORTH, SOUTH; }
同样,每周七天也可以声明成枚举类型:
enum Day { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY }
在没有枚举或没使用枚举的情况下,并不是说不可以定义变量,我们可以通过类或接口进行常量的定义:
public class Day { 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; }
但这样存在许多不足,如在类型安全和使用方便性上。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,当能使用枚举的时候,并不提倡这种写法。
枚举的底层实现
上面我们已经说了,枚举是一个特殊的类,每一个枚举项本质上都是枚举类自身的实例。
因此,上面枚举类Direction可以通过下面代码进行示例:
final class Direction extends Enum{ public final static Direction EAST = new Direction(); public final static Direction WEST = new Direction(); public final static Direction NORTH = new Direction(); public final static Direction SOUTH = new Direction(); }
首先通过javac命令对Direction进行编译,然后通过javap命令来查看一下对应class文件内容:
bogon:enums apple$ javap Direction.class Compiled from "Direction.java" public final class com.choupangxia.enums.Direction extends java.lang.Enum<com.choupangxia.enums.Direction> { public static final com.choupangxia.enums.Direction EAST; public static final com.choupangxia.enums.Direction WEST; public static final com.choupangxia.enums.Direction NORTH; public static final com.choupangxia.enums.Direction SOUTH; public static com.choupangxia.enums.Direction[] values(); public static com.choupangxia.enums.Direction valueOf(java.lang.String); static {}; }
可以看到,一个枚举在经过编译器编译过后,变成了一个抽象类,它继承了java.lang.Enum;而枚举中定义的枚举常量,变成了相应的public static final属性,而且其类型就抽象类的类型,名字就是枚举常量的名字。
枚举使用实例
通过上面的反编译我们可以看到,枚举的选项本质上就是public static final的变量,所以就把它当做这样的变量使用即可。
public class EnumExample { public static void main(String[] args) { Direction north = Direction.NORTH; System.out.println(north); //Prints NORTH } }
枚举的ordinal()方法
ordinal()方法用于获取枚举变量在枚举类中声明的顺序,下标从0开始,与数组中的下标很相似。它的设计是用于EumSet和EnumMap复杂的基于枚举的数据结构使用。
Direction.EAST.ordinal(); //0 Direction.NORTH.ordinal(); //2
需要注意的是如果枚举项声明的位置发生了变化,那么ordinal方法的值也随之变化。所以,进来避免使用该方法。不然,当枚举项比较多时,别人在中间增删一项,会导致后续的所有顺序变化。
枚举的values()和valueOf()
values()方法可获取枚举类中的所有变量,并作为数组返回:
Direction[] directions = Direction.values(); for (Direction d : directions) { System.out.println(d); } //Output: EAST WEST NORTH SOUTH
values()方法是由编译器插入到枚举类中的static方法,而它的父类Enum中并不存在这个方法。
valueOf(String name)方法与Enum类中的valueOf方法的作用类似根据名称获取枚举变量,同样是由编译器生成的,但更简洁些,只需传递一个参数。
Direction east = Direction.valueOf("EAST"); System.out.println(east); //Output: EAST
枚举命名约定
按照约定,枚举属于常量,因此采用所有字母大写,下划线分割的风格(UPPER_CASE)。也就是说枚举类名与普通类约定一样,而枚举中的变量与静态变量的命名规范一致。
枚举的构造方法
默认情况下,枚举类是不需要构造方法的,默认的变量就是声明时的字符串。当然,你也可以通过自定义构造方法,来初始化枚举的一些状态信息。通常情况下,我们会在构造参数中传入两个参数,比如,一个编码,一个描述。
以上面的方向为例:
public enum Direction { // enum fields EAST(0), WEST(180), NORTH(90), SOUTH(270); // constructor private Direction(final int angle) { this.angle = angle; } // internal state private int angle; public int getAngle() { return angle; } }
如果我们想访问每个方向的角度,可以通过简单的方法调用:
Direction north = Direction.NORTH; System.out.println(north); //NORTH System.out.println(north.getAngle()); //90 System.out.println(Direction.NORTH.getAngle()); //90
枚举中的方法
枚举就是一个特殊的类,因此也可以像普通的类一样拥有方法和属性。在枚举中不仅可以声明具体的方法,还可以声明抽象方法。
方法的访问权限可以是private、protected和public。可以通过这些方法返回枚举项的值,也可以做一些内部的私有处理。
public enum Direction { // enum fields EAST, WEST, NORTH, SOUTH; protected String printDirection() { String message = "You are moving in " + this + " direction"; System.out.println( message ); return message; } }
对应方法的使用如下:
Direction.NORTH.printDirection(); Direction.EAST.printDirection();
枚举类中还可以定义抽象的方法,但每个枚举项中必须实现对应的抽象方法:
public enum Direction { // enum fields EAST { @Override public String printDirection() { String message = "You are moving in east. You will face sun in morning time."; return message; } }, WEST { @Override public String printDirection() { String message = "You are moving in west. You will face sun in evening time."; return message; } }, NORTH { @Override public String printDirection() { String message = "You are moving in north. You will face head in daytime."; return message; } }, SOUTH { @Override public String printDirection() { String message = "You are moving in south. Sea ahead."; return message; } }; public abstract String printDirection(); }
抽象方法的调用,与普通方法一样:
Direction.NORTH.printDirection(); Direction.EAST.printDirection();
通过这种方式就可以轻而易举地定义每个枚举实例的不同行为方式。比如需要每个枚举项都打印出方向的名称,就可以定义这么一个抽象的方法。
上面的实例enum类似乎表现出了多态的特性,可惜的是枚举类型的实例终究不能作为类型传递使用。下面的方式编译器都无法通过:
//无法通过编译,Direction.NORTH是个实例对象 public void text(Direction.NORTH instance){ }
枚举的继承
上面已经提到过枚举继承自java.lang.Enum,Enum是一个抽象类:
public abstract class Enum<E extends Enum<E>> implements Comparable<E>, Serializable { // ... }
也就是说,所有的枚举类都支持比较(Comparable)和序列化(Serializable)的特性。也正因为所有的枚举类都继承了Enum,所以无法再继承其他类了,但是可以实现接口。
枚举的比较
所有的枚举默认都是Comparable和单例的,因此可以通过equals方法进行比较,甚至可以直接用双等号“==”进行比较。
Direction east = Direction.EAST; Direction eastNew = Direction.valueOf("EAST"); System.out.println( east == eastNew ); //true System.out.println( east.equals( eastNew ) ); //true
枚举集合:EnumSet和EnumMap
在java.util包下引入了两个枚举集合类:EnumSet和EnumMap。
EnumSet
EnumSet类的定义如下:
public abstract class EnumSet<E extends Enum<E>> extends AbstractSet<E> implements Cloneable, java.io.Serializable{ // ... }
EnumSet是与枚举类型一起使用的专用Set集合,EnumSet中所有元素都必须是枚举类型。与其他Set接口的实现类HashSet/TreeSet不同的是,EnumSet在内部实现是位向量。
位向量是一种极为高效的位运算操作,由于直接存储和操作都是bit,因此EnumSet空间和时间性能都十分可观,足以媲美传统上基于int的“位标志”的运算,关键是我们可像操作set集合一般来操作位运算。
EnumSet不允许使用null元素,试图插入null将抛出 NullPointerException,但测试判断是否存在null元素或移除null元素则不会抛出异常,与大多数Collection实现一样,EnumSet不是线程安全的,在多线程环境下需注意数据同步问题。
使用实例:
public class Test { public static void main(String[] args) { Set enumSet = EnumSet.of( Direction.EAST, Direction.WEST, Direction.NORTH, Direction.SOUTH ); } }
EnumMap
EnumMap的声明如下:
public class EnumMap<K extends Enum<K>, V> extends AbstractMap<K, V> implements java.io.Serializable, Cloneable {}
与EnumSet类似,EnumMap是一个特殊的Map,Map的Key必须是枚举类型。EnumMap内部是通过数组实现的,效率比普通的Map更高一些。EnumMap的key值不能为null,并且EnumMap也不是线程安全的。
EnumMap使用实例如下:
public class Test { public static void main(String[] args){ //Keys can be only of type Direction Map enumMap = new EnumMap(Direction.class); //Populate the Map enumMap.put(Direction.EAST, Direction.EAST.getAngle()); enumMap.put(Direction.WEST, Direction.WEST.getAngle()); enumMap.put(Direction.NORTH, Direction.NORTH.getAngle()); enumMap.put(Direction.SOUTH, Direction.SOUTH.getAngle()); } }
枚举与switch
使用switch进行条件判断时,条件参数一般只能是整型,字符型,同时也支持枚举型,在java7后switch也对字符串进行了支持。
使用实例如下:
enum Color {GREEN,RED,BLUE} public class EnumDemo4 { public static void printName(Color color){ switch (color){ //无需使用Color进行引用 case BLUE: System.out.println("蓝色"); break; case RED: System.out.println("红色"); break; case GREEN: System.out.println("绿色"); break; } } public static void main(String[] args){ printName(Color.BLUE); printName(Color.RED); printName(Color.GREEN); } }
枚举与单例
单例模式是日常使用中最常见的设计模式之一了,单例的实现有很多种实现方法(饿汉模式、懒汉模式等),这里就不再赘述,只以一个最普通的单例来做对照,进而看看基于枚举如何来实现单例模式。
饿汉模式的实现:
public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() { } public static Singleton getInstance() { return instance; } }
简单直接,缺点是可能在还不需要时就把实例创建出来了,没起到lazy loading的效果。优点就是实现简单,而且安全可靠。
这样一个单例场景,如果通过枚举进行实现如下:
public enum Singleton { INSTANCE; public void doSomething() { System.out.println("doSomething"); } }
在effective java中说道,最佳的单例实现模式就是枚举模式。利用枚举的特性,让JVM来帮我们保证线程安全和单一实例的问题。除此之外,写法还特别简单。
直接通过Singleton.INSTANCE.doSomething()的方式调用即可。方便、简洁又安全。
感谢各位的阅读,以上就是“Java中的枚举相关知识点总结”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对Java中的枚举相关知识点总结这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是亿速云,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!
免责声明:本站发布的内容(图片、视频和文字)以原创、转载和分享为主,文章观点不代表本网站立场,如果涉及侵权请联系站长邮箱:is@yisu.com进行举报,并提供相关证据,一经查实,将立刻删除涉嫌侵权内容。