Java枚举类的语法和具体使用方法
本篇内容介绍了“Java枚举类的语法和具体使用方法”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!
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初探枚举类
在程序设计中,有时会用到由若干个有限数据元素组成的集合,如一周内的星期一到星期日七个数据元素组成的集合,由三种颜色红、黄、绿组成的集合,一个工作班组内十个职工组成的集合等等,程序中某个变量取值仅限于集合中的元素。此时,可将这些数据集合定义为枚举类型。
因此,枚举类型是某类数据可能取值的集合,如一周内星期可能取值的集合为: { Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat} 该集合可定义为描述星期的枚举类型,该枚举类型共有七个元素,因而用枚举类型定义的枚举变量只能取集合中的某一元素值。由于枚举类型是导出数据类型,因此,必须先定义枚举类型,然后再用枚举类型定义枚举型变量。
enum <枚举类型名> { <枚举元素表> }; 其中:关键词enum表示定义的是枚举类型,枚举类型名由标识符组成,而枚举元素表由枚举元素或枚举常量组成。例如: enum weekdays { Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat }; 定义了一个名为 weekdays的枚举类型,它包含七个元素:Sun、Mon、Tue、Wed、Thu、Fri、Sat。
在编译器编译程序时,给枚举类型中的每一个元素指定一个整型常量值(也称为序号值)。若枚举类型定义中没有指定元素的整型常量值,则整型常量值从0开始依次递增,因此,weekdays枚举类型的七个元素Sun、Mon、Tue、Wed、Thu、Fri、Sat对应的整型常量值分别为0、1、2、3、4、5、6。 注意:在定义枚举类型时,也可指定元素对应的整型常量值。
例如,描述逻辑值集合{TRUE、FALSE}的枚举类型boolean可定义如下: enum boolean { TRUE=1 ,FALSE=0 }; 该定义规定:TRUE的值为1,而FALSE的值为0。 而描述颜色集合{red,blue,green,black,white,yellow}的枚举类型colors可定义如下: enum colors {red=5,blue=1,green,black,white,yellow}; 该定义规定red为5 ,blue为1,其后元素值从2 开始递增加1。green、black、white、yellow的值依次为2、3、4、5。
此时,整数5将用于表示二种颜色red与yellow。通常两个不同元素取相同的整数值是没有意义的。枚举类型的定义只是定义了一个新的数据类型,只有用枚举类型定义枚举变量才能使用这种数据类型。
枚举类-语法
enum 与 class、interface 具有相同地位; 可以继承多个接口; 可以拥有构造器、成员方法、成员变量; 1.2 枚举类与普通类不同之处
默认继承 java.lang.Enum 类,所以不能继承其他父类;其中 java.lang.Enum 类实现了 java.lang.Serializable 和 java.lang.Comparable 接口;
使用 enum 定义,默认使用 final 修饰,因此不能派生子类;
构造器默认使用 private 修饰,且只能使用 private 修饰;
枚举类所有实例必须在第一行给出,默认添加 public static final 修饰,否则无法产生实例;
枚举类的具体使用
这部分内容参考https://blog.csdn.net/qq_27093465/article/details/52180865
常量
public class 常量 { } enum Color { Red, Green, Blue, Yellow }
switch
JDK1.6之前的switch语句只支持int,char,enum类型,使用枚举,能让我们的代码可读性更强。
public static void showColor(Color color) { switch (color) { case Red: System.out.println(color); break; case Blue: System.out.println(color); break; case Yellow: System.out.println(color); break; case Green: System.out.println(color); break; } }
向枚举中添加新方法
如果打算自定义自己的方法,那么必须在enum实例序列的最后添加一个分号。而且 Java 要求必须先定义 enum 实例。
enum Color { //每个颜色都是枚举类的一个实例,并且构造方法要和枚举类的格式相符合。 //如果实例后面有其他内容,实例序列结束时要加分号。 Red("红色", 1), Green("绿色", 2), Blue("蓝色", 3), Yellow("黄色", 4); String name; int index; Color(String name, int index) { this.name = name; this.index = index; } public void showAllColors() { //values是Color实例的数组,在通过index和name可以获取对应的值。 for (Color color : Color.values()) { System.out.println(color.index + ":" + color.name); } } }
覆盖枚举的方法
所有枚举类都继承自Enum类,所以可以重写该类的方法 下面给出一个toString()方法覆盖的例子。
@Override public String toString() { return this.index + ":" + this.name; }
实现接口
所有的枚举都继承自java.lang.Enum类。由于Java 不支持多继承,所以枚举对象不能再继承其他类。
enum Color implements Print{ @Override public void print() { System.out.println(this.name); } }
使用接口组织枚举
搞个实现接口,来组织枚举,简单讲,就是分类吧。如果大量使用枚举的话,这么干,在写代码的时候,就很方便调用啦。
public class 用接口组织枚举 { public static void main(String[] args) { Food cf = chineseFood.dumpling; Food jf = Food.JapaneseFood.fishpiece; for (Food food : chineseFood.values()) { System.out.println(food); } for (Food food : Food.JapaneseFood.values()) { System.out.println(food); } } } interface Food { enum JapaneseFood implements Food { suse, fishpiece } } enum chineseFood implements Food { dumpling, tofu }
枚举类集合
java.util.EnumSet和java.util.EnumMap是两个枚举集合。EnumSet保证集合中的元素不重复;EnumMap中的 key是enum类型,而value则可以是任意类型。
EnumSet在JDK中没有找到实现类,这里写一个EnumMap的例子
public class 枚举类集合 { public static void main(String[] args) { EnumMapmap = new EnumMap (Color.class); map.put(Color.Blue, "Blue"); map.put(Color.Yellow, "Yellow"); map.put(Color.Red, "Red"); System.out.println(map.get(Color.Red)); } }
使用枚举类的注意事项
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枚举类型对象之间的值比较,是可以使用==,直接来比较值,是否相等的,不是必须使用equals方法的哟。
因为枚举类Enum已经重写了equals方法
/** * Returns true if the specified object is equal to this * enum constant. * * @param other the object to be compared for equality with this object. * @return true if the specified object is equal to this * enum constant. */ public final boolean equals(Object other) { return this==other; }
枚举类的底层原理
这部分参考https://blog.csdn.net/mhmyqn/article/details/48087247
Java从JDK1.5开始支持枚举,也就是说,Java一开始是不支持枚举的,就像泛型一样,都是JDK1.5才加入的新特性。通常一个特性如果在一开始没有提供,在语言发展后期才添加,会遇到一个问题,就是向后兼容性的问题。
像Java在1.5中引入的很多特性,为了向后兼容,编译器会帮我们写的源代码做很多事情,比如泛型为什么会擦除类型,为什么会生成桥接方法,foreach迭代,自动装箱/拆箱等,这有个术语叫“语法糖”,而编译器的特殊处理叫“解语法糖”。那么像枚举也是在JDK1.5中才引入的,又是怎么实现的呢?
Java在1.5中添加了java.lang.Enum抽象类,它是所有枚举类型基类。提供了一些基础属性和基础方法。同时,对把枚举用作Set和Map也提供了支持,即java.util.EnumSet和java.util.EnumMap。
接下来定义一个简单的枚举类
public enum Day { MONDAY { @Override void say() { System.out.println("MONDAY"); } } , TUESDAY { @Override void say() { System.out.println("TUESDAY"); } }, FRIDAY("work"){ @Override void say() { System.out.println("FRIDAY"); } }, SUNDAY("free"){ @Override void say() { System.out.println("SUNDAY"); } }; String work; //没有构造参数时,每个实例可以看做常量。 //使用构造参数时,每个实例都会变得不一样,可以看做不同的类型,所以编译后会生成实例个数对应的class。 private Day(String work) { this.work = work; } private Day() { } //枚举实例必须实现枚举类中的抽象方法 abstract void say (); }
反编译结果
D:\MyTech\out\production\MyTech\com\javase\枚举类>javap Day.class Compiled from "Day.java" public abstract class com.javase.枚举类.Day extends java.lang.Enum{ public static final com.javase.枚举类.Day MONDAY; public static final com.javase.枚举类.Day TUESDAY; public static final com.javase.枚举类.Day FRIDAY; public static final com.javase.枚举类.Day SUNDAY; java.lang.String work; public static com.javase.枚举类.Day[] values(); public static com.javase.枚举类.Day valueOf(java.lang.String); abstract void say(); com.javase.枚举类.Day(java.lang.String, int, com.javase.枚举类.Day$1); com.javase.枚举类.Day(java.lang.String, int, java.lang.String, com.javase.枚举类.Day$1); 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.
同时我们可以在Operator.class的相同路径下看到四个内部类的.class文件com/mikan/Day$1.class、com/mikan/Day$2.class、com/mikan/Day$3.class、com/mikan/Day$4.class,也就是说这四个命名字段分别使用了内部类来实现的;同时添加了两个方法values()和valueOf(String);我们定义的构造方法本来只有一个参数,但却变成了三个参数;同时还生成了一个静态代码块。这些具体的内容接下来仔细看看。
下面分析一下字节码中的各部分,其中:
InnerClasses: static #23; //class com/javase/枚举类/Day$4 static #18; //class com/javase/枚举类/Day$3 static #14; //class com/javase/枚举类/Day$2 static #10; //class com/javase/枚举类/Day$1
从中可以看到它有4个内部类,这四个内部类的详细信息后面会分析。
static {}; descriptor: ()V flags: ACC_STATIC Code: stack=5, locals=0, args_size=0 0: new #10 // class com/javase/枚举类/Day$1 3: dup 4: ldc #11 // String MONDAY 6: iconst_0 7: invokespecial #12 // Method com/javase/枚举类/Day$1."":(Ljava/lang/String;I)V 10: putstatic #13 // Field MONDAY:Lcom/javase/枚举类/Day; 13: new #14 // class com/javase/枚举类/Day$2 16: dup 17: ldc #15 // String TUESDAY 19: iconst_1 20: invokespecial #16 // Method com/javase/枚举类/Day$2." ":(Ljava/lang/String;I)V //后面类似,这里省略 }
其实编译器生成的这个静态代码块做了如下工作:分别设置生成的四个公共静态常量字段的值,同时编译器还生成了一个静态字段$VALUES,保存的是枚举类型定义的所有枚举常量 编译器添加的values方法:
public static com.javase.Day[] values(); flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=1, locals=0, args_size=0 0: getstatic #2 // Field $VALUES:[Lcom/javase/Day; 3: invokevirtual #3 // Method "[Lcom/mikan/Day;".clone:()Ljava/lang/Object; 6: checkcast #4 // class "[Lcom/javase/Day;" 9: areturn 这个方法是一个公共的静态方法,所以我们可以直接调用该方法(Day.values()),返回这个枚举值的数组,另外,这个方法的实现是,克隆在静态代码块中初始化的$VALUES字段的值,并把类型强转成Day[]类型返回。
造方法为什么增加了两个参数?
有一个问题,构造方法我们明明只定义了一个参数,为什么生成的构造方法是三个参数呢?
从Enum类中我们可以看到,为每个枚举都定义了两个属性,name和ordinal,name表示我们定义的枚举常量的名称,如FRIDAY、TUESDAY,而ordinal是一个顺序号,根据定义的顺序分别赋予一个整形值,从0开始。在枚举常量初始化时,会自动为初始化这两个字段,设置相应的值,所以才在构造方法中添加了两个参数。即: 另外三个枚举常量生成的内部类基本上差不多,这里就不重复说明了。
我们可以从Enum类的代码中看到,定义的name和ordinal属性都是final的,而且大部分方法也都是final的,特别是clone、readObject、writeObject这三个方法,这三个方法和枚举通过静态代码块来进行初始化一起。
它保证了枚举类型的不可变性,不能通过克隆,不能通过序列化和反序列化来复制枚举,这能保证一个枚举常量只是一个实例,即是单例的,所以在effective java中推荐使用枚举来实现单例。
总结
枚举本质上是通过普通的类来实现的,只是编译器为我们进行了处理。每个枚举类型都继承自java.lang.Enum,并自动添加了values和valueOf方法。
而每个枚举常量是一个静态常量字段,使用内部类实现,该内部类继承了枚举类。所有枚举常量都通过静态代码块来进行初始化,即在类加载期间就初始化。
另外通过把clone、readObject、writeObject这三个方法定义为final的,同时实现是抛出相应的异常。这样保证了每个枚举类型及枚举常量都是不可变的。可以利用枚举的这两个特性来实现线程安全的单例。
“Java枚举类的语法和具体使用方法”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注创新互联网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!
本文标题:Java枚举类的语法和具体使用方法
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