Java枚举:小小enum,优雅而干净
5.21 Java枚举(enum)
“今天我们来学习枚举吧,三妹!”我说,“同学让你去她家玩了两天,感觉怎么样呀?”
“心情放松了不少。”三妹说,“可以开始学 Java 了,二哥。”
“OK。”
“枚举(enum),是 Java 1.5 时引入的关键字,它表示一种特殊类型的类,继承自 java.lang.Enum。”
“我们来新建一个枚举 PlayerType。”
public enum PlayerType {
TENNIS,
FOOTBALL,
BASKETBALL
}
“二哥,我没看到有继承关系呀!”
“别着急,看一下反编译后的字节码,你就明白了。”
public final class PlayerType extends Enum
{
public static PlayerType[] values()
{
return (PlayerType[])$VALUES.clone();
}
public static PlayerType valueOf(String name)
{
return (PlayerType)Enum.valueOf(com/cmower/baeldung/enum1/PlayerType, name);
}
private PlayerType(String s, int i)
{
super(s, i);
}
public static final PlayerType TENNIS;
public static final PlayerType FOOTBALL;
public static final PlayerType BASKETBALL;
private static final PlayerType $VALUES[];
static
{
TENNIS = new PlayerType("TENNIS", 0);
FOOTBALL = new PlayerType("FOOTBALL", 1);
BASKETBALL = new PlayerType("BASKETBALL", 2);
$VALUES = (new PlayerType[] {
TENNIS, FOOTBALL, BASKETBALL
});
}
}
“看到没?Java 编译器帮我们做了很多隐式的工作,不然手写一个枚举就没那么省心省事了。”
- 要继承 Enum 类;
- 要写构造方法;
- 要声明静态变量和数组;
- 要用 static 块来初始化静态变量和数组;
- 要提供静态方法,比如说
values()
和valueOf(String name)
。
“确实,作为开发者,我们的代码量减少了,枚举看起来简洁明了。”三妹说。
“既然枚举是一种特殊的类,那它其实是可以定义在一个类的内部的,这样它的作用域就可以限定于这个外部类中使用。”我说。
public class Player {
private PlayerType type;
public enum PlayerType {
TENNIS,
FOOTBALL,
BASKETBALL
}
public boolean isBasketballPlayer() {
return getType() == PlayerType.BASKETBALL;
}
public PlayerType getType() {
return type;
}
public void setType(PlayerType type) {
this.type = type;
}
}
PlayerType 就相当于 Player 的内部类。
由于枚举是 final 的,所以可以确保在 Java 虚拟机中仅有一个常量对象,基于这个原因,我们可以使用“==”运算符来比较两个枚举是否相等,参照 isBasketballPlayer()
方法。
“那为什么不使用 equals()
方法判断呢?”三妹问。
if(player.getType().equals(Player.PlayerType.BASKETBALL)){};
“我来给你解释下。”
“==”运算符比较的时候,如果两个对象都为 null,并不会发生 NullPointerException
,而 equals()
方法则会。
另外, “==”运算符会在编译时进行检查,如果两侧的类型不匹配,会提示错误,而 equals()
方法则不会。
“枚举还可用于 switch 语句,和基本数据类型的用法一致。”我说。
switch (playerType) {
case TENNIS:
return "网球运动员费德勒";
case FOOTBALL:
return "足球运动员C罗";
case BASKETBALL:
return "篮球运动员詹姆斯";
case UNKNOWN:
throw new IllegalArgumentException("未知");
default:
throw new IllegalArgumentException(
"运动员类型: " + playerType);
}
“如果枚举中需要包含更多信息的话,可以为其添加一些字段,比如下面示例中的 name,此时需要为枚举添加一个带参的构造方法,这样就可以在定义枚举时添加对应的名称了。”我继续说。
public enum PlayerType {
TENNIS("网球"),
FOOTBALL("足球"),
BASKETBALL("篮球");
private String name;
PlayerType(String name) {
this.name = name;
}
}
“get 了吧,三妹?”
“嗯,比较好理解。”
“那接下来,我就来说点不一样的。”
“来吧,我准备好了。”
“EnumSet 是一个专门针对枚举类型的 Set 接口(后面会讲)的实现类,它是处理枚举类型数据的一把利器,非常高效。”我说,“从名字上就可以看得出,EnumSet 不仅和 Set 有关系,和枚举也有关系。”
“因为 EnumSet 是一个抽象类,所以创建 EnumSet 时不能使用 new 关键字。不过,EnumSet 提供了很多有用的静态工厂方法。”
“来看下面这个例子,我们使用 noneOf()
静态工厂方法创建了一个空的 PlayerType 类型的 EnumSet;使用 allOf()
静态工厂方法创建了一个包含所有 PlayerType 类型的 EnumSet。”
public class EnumSetTest {
public enum PlayerType {
TENNIS,
FOOTBALL,
BASKETBALL
}
public static void main(String[] args) {
EnumSet<PlayerType> enumSetNone = EnumSet.noneOf(PlayerType.class);
System.out.println(enumSetNone);
EnumSet<PlayerType> enumSetAll = EnumSet.allOf(PlayerType.class);
System.out.println(enumSetAll);
}
}
“来看一下输出结果。”
[]
[TENNIS, FOOTBALL, BASKETBALL]
有了 EnumSet 后,就可以使用 Set 的一些方法了,见下图。
“除了 EnumSet,还有 EnumMap,是一个专门针对枚举类型的 Map 接口的实现类,它可以将枚举常量作为键来使用。EnumMap 的效率比 HashMap 还要高,可以直接通过数组下标(枚举的 ordinal 值)访问到元素。”
“和 EnumSet 不同,EnumMap 不是一个抽象类,所以创建 EnumMap 时可以使用 new 关键字。”
EnumMap<PlayerType, String> enumMap = new EnumMap<>(PlayerType.class);
有了 EnumMap 对象后就可以使用 Map 的一些方法了,见下图。
和 HashMap(后面会讲)的使用方法大致相同,来看下面的例子。
EnumMap<PlayerType, String> enumMap = new EnumMap<>(PlayerType.class);
enumMap.put(PlayerType.BASKETBALL,"篮球运动员");
enumMap.put(PlayerType.FOOTBALL,"足球运动员");
enumMap.put(PlayerType.TENNIS,"网球运动员");
System.out.println(enumMap);
System.out.println(enumMap.get(PlayerType.BASKETBALL));
System.out.println(enumMap.containsKey(PlayerType.BASKETBALL));
System.out.println(enumMap.remove(PlayerType.BASKETBALL));
“来看一下输出结果。”
{TENNIS=网球运动员, FOOTBALL=足球运动员, BASKETBALL=篮球运动员}
篮球运动员
true
篮球运动员
“除了以上这些,《Effective Java》这本书里还提到了一点,如果要实现单例的话,最好使用枚举的方式。”我说。
“等等二哥,单例是什么?”三妹没等我往下说,就连忙问道。
“单例(Singleton)用来保证一个类仅有一个对象,并提供一个访问它的全局访问点,在一个进程中。因为这个类只有一个对象,所以就不能再使用 new
关键字来创建新的对象了。”
“Java 标准库有一些类就是单例,比如说 Runtime 这个类。”
Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
“Runtime 类可以用来获取 Java 程序运行时的环境。”
“关于单例,懂了些吧?”我问三妹。
“噢噢噢噢。”三妹点了点头。
“通常情况下,实现单例并非易事,来看下面这种写法。”
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
“要用到 volatile、synchronized 关键字等等,但枚举的出现,让代码量减少到极致。”
public enum EasySingleton{
INSTANCE;
}
“就这?”三妹睁大了眼睛。
“对啊,枚举默认实现了 Serializable 接口,因此 Java 虚拟机可以保证该类为单例,这与传统的实现方式不大相同。传统方式中,我们必须确保单例在反序列化期间不能创建任何新实例。”我说。
“好了,关于枚举就讲这么多吧,三妹,你把这些代码都手敲一遍吧!”
“好勒,这就安排。二哥,你去休息吧。”
“嗯嗯。”讲了这么多,必须跑去抽烟机那里安排一根华子了。
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