Enum 類型的介紹

枚舉類型（Enumerated Type） 很早就出現(xiàn)在編程語言中，它被用來將一組類似的值包含到一種類型當中。而這種枚舉類型的名稱則會被定義成獨一無二的類型描述符，在這一點上和常量的定義相似。不過相比較常量類型，枚舉類型可以為申明的變量提供更大的取值范圍。

舉個例子來說明一下，如果希望為彩虹描繪出七種顏色，你可以在 Java 程序中通過常量定義方式來實現(xiàn)。

清單 1. 常量定義

Public static class RainbowColor { // 紅橙黃綠青藍紫七種顏色的常量定義public static final int RED = 0; public static final int ORANGE = 1; public static final int YELLOW = 2; public static final int GREEN = 3; public static final int CYAN = 4; public static final int BLUE = 5; public static final int PURPLE = 6; }

使用的時候，你可以在程序中直接引用這些常量。但是，這種方式還是存在著一些問題。

類型不安全

由于顏色常量的對應值是整數(shù)形，所以程序執(zhí)行過程中很有可能給顏色變量傳入一個任意的整數(shù)值，導致出現(xiàn)錯誤。

沒有命名空間

由于顏色常量只是類的屬性，當你使用的時候不得不通過類來訪問。

一致性差

因為整形枚舉屬于編譯期常量，所以編譯過程完成后，所有客戶端和服務器端引用的地方，會直接將整數(shù)值寫入。這樣，當你修改舊的枚舉整數(shù)值后或者增加新的枚舉值后，所有引用地方代碼都需要重新編譯，否則運行時刻就會出現(xiàn)錯誤。

類型無指意性

由于顏色枚舉值僅僅是一些無任何含義的整數(shù)值，如果在運行期調(diào)試時候，你就會發(fā)現(xiàn)日志中有很多魔術(shù)數(shù)字，但除了程序員本身，其他人很難明白其奧秘。

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如何定義 Enum 類型

為了改進 Java 語言在這方面的不足彌補缺陷，5.0 版本 SDK 發(fā)布時候，在語言層面上增加了枚舉類型。枚舉類型的定義也非常的簡單，用 enum 關(guān)鍵字加上名稱和大括號包含起來的枚舉值體即可，例如上面提到的彩虹顏色就可以用新的 enum 方式來重新定義：

enum RainbowColor { RED, ORANGE, YELLOW, GREEN, CYAN, BLUE, PURPLE }

從上面的定義形式來看，似乎 Java 中的枚舉類型很簡單，但實際上 Java 語言規(guī)范賦予枚舉類型的功能非常的強大，它不僅是簡單地將整形數(shù)值轉(zhuǎn)換成對象，而是將枚舉類型定義轉(zhuǎn)變成一個完整功能的類定義。這種類型定義的擴展允許開發(fā)者給枚舉類型增加任何方法和屬性，也可以實現(xiàn)任意的接口。另外，Java 平臺也為 Enum 類型提供了高質(zhì)量的實現(xiàn)，比如默認實現(xiàn) Comparable 和 Serializable 接口，讓開發(fā)者一般情況下不用關(guān)心這些細節(jié)。

回到本文的主題上來，引入枚舉類型到底能夠給我們開發(fā)帶來什么樣好處呢？一個最直接的益處就是擴大 switch 語句使用范圍。5.0 之前，Java 中 switch 的值只能夠是簡單類型，比如 int、byte、short、char, 有了枚舉類型之后，就可以使用對象了。這樣一來，程序的控制選擇就變得更加的方便，看下面的例子：

清單 2. 定義 Enum 類型

// 定義一周七天的枚舉類型 public enum WeekDayEnum { Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun } // 讀取當天的信息WeekDayEnum today = readToday(); // 根據(jù)日期來選擇進行活動switch(today) { Mon: do something; break; Tue: do something; break; Wed: do something; break; Thu: do something; break; Fri: do something; break; Sat: play sports game; break; Sun: have a rest; break; }

對于這些枚舉的日期，JVM 都會在運行期構(gòu)造成出一個簡單的對象實例一一對應。這些對象都有唯一的 identity，類似整形數(shù)值一樣，switch 語句就根據(jù)此來進行執(zhí)行跳轉(zhuǎn)。

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如何定制 Enum 類型

除了以上這種最常見的枚舉定義形式外，如果需要給枚舉類型增加一些復雜功能，也可以通過類似 class 的定義來給枚舉進行定制。比如要給 enum 類型增加屬性，可以像下面這樣定義：

清單 3. 定制枚舉類型

// 定義 RSS(Really Simple Syndication) 種子的枚舉類型public enum NewsRSSFeedEnum { // 雅虎頭條新聞 RSS 種子YAHOO_TOP_STORIES("http://rss.news.yahoo.com/rss/topstories"), //CBS 頭條新聞 RSS 種子CBS_TOP_STORIES("http://feeds.cbsnews.com/CBSNewsMain?format=xml"), // 洛杉磯時報頭條新聞 RSS 種子LATIMES_TOP_STORIES("http://feeds.latimes.com/latimes/news?format=xml"); // 枚舉對象的 RSS 地址的屬性private String rss_url; // 枚舉對象構(gòu)造函數(shù)private NewsRSSFeedEnum(String rss) { this.rss_url = rss; } // 枚舉對象獲取 RSS 地址的方法public String getRssURL() { return this.rss_url; } }

上面頭條新聞的枚舉類型增加了一個 RSS 地址的屬性 , 記錄頭條新聞的訪問地址。同時，需要外部傳入 RSS 訪問地址的值，因而需要定義一個構(gòu)造函數(shù)來初始化此屬性。另外，還需要向外提供方法來讀取 RSS 地址。

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如何避免錯誤使用 Enum

不過在使用 Enum 時候有幾個地方需要注意：

enum 類型不支持 public 和 protected 修飾符的構(gòu)造方法，因此構(gòu)造函數(shù)一定要是 private 或 friendly 的。也正因為如此，所以枚舉對象是無法在程序中通過直接調(diào)用其構(gòu)造方法來初始化的。

定義 enum 類型時候，如果是簡單類型，那么最后一個枚舉值后不用跟任何一個符號；但如果有定制方法，那么最后一個枚舉值與后面代碼要用分號';'隔開，不能用逗號或空格。

由于 enum 類型的值實際上是通過運行期構(gòu)造出對象來表示的，所以在 cluster 環(huán)境下，每個虛擬機都會構(gòu)造出一個同義的枚舉對象。因而在做比較操作時候就需要注意，如果直接通過使用等號 ( ‘ == ’ ) 操作符，這些看似一樣的枚舉值一定不相等，因為這不是同一個對象實例。

看下面的這個例子：

清單 4. 避免錯誤使用 Enum 示例

// 定義一個一周七天的枚舉類型package example.enumeration.codes; public enum WeekDayEnum { Mon(1), Tue(2), Wed(3), Thu(4), Fri(5), Sat(6), Sun(7); private int index; WeekDayEnum(int idx) { this.index = idx; } public int getIndex() { return index; } } // 客戶端程序，將一個枚舉值通過網(wǎng)絡傳遞給服務器端package example.enumeration.codes; import java.io.IOException; import java.io.ObjectOutputStream; import java.io.OutputStream; import java.net.InetSocketAddress; import java.net.Socket; import java.net.UnknownHostException; public class EnumerationClient { public static void main(String... args) throws UnknownHostException, IOException { Socket socket = new Socket(); // 建立到服務器端的連接socket.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8999)); // 從連接中得到輸出流OutputStream os = socket.getOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os); // 將星期五這個枚舉值傳遞給服務器端oos.writeObject(WeekDayEnum.Fri); oos.close(); os.close(); socket.close(); } } // 服務器端程序，將從客戶端收到的枚舉值應用到邏輯處理中package example.enumeration.codes; import java.io.*; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class EnumerationServer { public static void main(String... args) throws IOException, ClassNotFoundException { ServerSocket server = new ServerSocket(8999); // 建立服務器端的網(wǎng)絡連接偵聽Socket socket = server.accept(); // 從連接中獲取輸入流InputStream is = socket.getInputStream(); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(is); // 讀出客戶端傳遞來的枚舉值WeekDayEnum day = (WeekDayEnum) ois.readObject(); // 用值比較方式來對比枚舉對象if (day == WeekDayEnum.Fri) { System.out.println("client Friday enum value is same as server's"); } else if (day.equals(WeekDayEnum.Fri)) { System.out.println("client Friday enum value is equal to server's"); } else { System.out.println("client Friday enum value is not same as server's"); } // 用 switch 方式來比較枚舉對象switch (day) { case Mon: System.out.println("Do Monday work"); break; case Tue: System.out.println("Do Tuesday work"); break; case Wed: System.out.println("Do Wednesday work"); break; case Thu: System.out.println("Do Thursday work"); break; case Fri: System.out.println("Do Friday work"); break; case Sat: System.out.println("Do Saturday work"); break; case Sun: System.out.println("Do Sunday work"); break; default: System.out.println("I don't know which is day"); break; } ois.close(); is.close(); socket.close(); } }

打印結(jié)果如下：

client Friday enum value is same as server's Do Friday work

通過程序執(zhí)行結(jié)果，我們能夠發(fā)現(xiàn)在分布式條件下客戶端和服務端的虛擬機上都生成了一個枚舉對象，即使看起來一樣的 Fri 枚舉值，如果使用等號‘ == ’進行比較的話會出現(xiàn)不等的情況。而 switch 語句則是通過 equal 方法來比較枚舉對象的值，因此當你的枚舉對象較復雜時候，你就需要小心 override 與比較相關(guān)的方法，防止出現(xiàn)值比較方面的錯誤。

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Enum 相關(guān)工具類

JDK5.0 中在增加 Enum 類的同時，也增加了兩個工具類 EnumSet 和 EnumMap，這兩個類都放在 java.util 包中。EnumSet 是一個針對枚舉類型的高性能的 Set 接口實現(xiàn)。EnumSet 中裝入的所有枚舉對象都必須是同一種類型，在其內(nèi)部，是通過 bit-vector 來實現(xiàn)，也就是通過一個 long 型數(shù)。EnumSet 支持在枚舉類型的所有值的某個范圍中進行迭代。回到上面日期枚舉的例子上：

enum WeekDayEnum { Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun }

你能夠在每周七天日期中進行迭代，EnumSet 類提供一個靜態(tài)方法 range 讓迭代很容易完成：

for(WeekDayEnum day : EnumSet.range(WeekDayEnum.Mon, WeekDayEnum.Fri)) { System.out.println(day); }

打印結(jié)果如下：

Mon Tue Wed Thu Fri

EnumSet 還提供了很多個類型安全的獲取子集的 of 方法，使你很容易取得子集：

EnumSet<WeekDayEnum> subset = EnumSet.of(WeekDayEnum.Mon, WeekDayEnum.Wed); for (WeekDayEnum day : subset) { System.out.println(day); }

打印結(jié)果如下：

Mon Wed

與 EnumSet 類似，EnumMap 也是一個高性能的 Map 接口實現(xiàn)，用來管理使用枚舉類型作為 keys 的映射表，內(nèi)部是通過數(shù)組方式來實現(xiàn)。EnumMap 將豐富的和安全的 Map 接口與數(shù)組快速訪問結(jié)合到一起，如果你希望要將一個枚舉類型映射到一個值，你應該使用 EnumMap。看下面的例子：

清單 5. EnumMap 示例

// 定義一個 EnumMap 對象，映射表主鍵是日期枚舉類型，值是顏色枚舉類型private static Map<WeekDayEnum, RainbowColor> schema = new EnumMap<WeekDayEnum, RainbowColor>(WeekDayEnum.class); static{ // 將一周的每一天與彩虹的某一種色彩映射起來for (int i = 0; i < WeekDayEnum.values().length; i++) { schema.put(WeekDayEnum.values()[i], RainbowColor.values()[i]); } } System.out.println("What is the lucky color today?"); System.out.println("It's " + schema.get(WeekDayEnum.Sat));

當你詢問周六的幸運色彩時候，會得到藍色：

清單 6. 運行結(jié)果

What is the lucky color today? It's BLUE

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結(jié)束語

Enum 類型提出給 JAVA 編程帶了了極大的便利，讓程序的控制更加的容易，也不容易出現(xiàn)錯誤。所以在遇到需要控制程序流程時候，可以多想想是否可以利用 enum 來實現(xiàn)。

參考資料

學習

• The Java Language Specification，Java 語言規(guī)范描述。
• Enum 類的接口說明，Java 接口文檔描述。
• developerWorks Java 技術(shù)專區(qū)：這里有數(shù)百篇關(guān)于 Java 編程各個方面的文章。

討論

• 加入?developerWorks 中文社區(qū)。查看開發(fā)人員推動的博客、論壇、組和維基，并與其他 developerWorks 用戶交流。

from:?https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-enum/

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java 语言中 Enum 类型的使用介绍的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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