Java——枚举类详解
2016-01-26 17:43
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1.枚举类入门
Java 5 新增了一个enum关键字(它与class、interface关键字的地方相同),用以定义枚举类。正如前面看到的,枚举类是一种特殊的类,他一样可以有自己的成员变量、方法,可以实现一个或多个接口,也可以定义自己的构造器。一个Java源文件中最多只能定义一个public访问权限的枚举类,且java源文件也必须和该枚举类的类名相同。但枚举类终究不是普通类,它与普通类有如下简单区别。
(1)枚举类可以实现一个或多个接口,使用enum定义的枚举类默认继承了java.lang.Enum类,而不是默认继承Object类,因此枚举类不能显示继承其他父类。其中java.lang.Enum类实现了java.lang.Serializable和java.lang.Comparable两个接口。
(2)使用enum定义、非抽象的枚举类默认会使用final修饰,因此枚举类不能派生子类。
(3)枚举类的构造器只能使用private访问控制符,如果省略了构造器的访问控制符,则默认使用private修饰;如果强制指定访问控制符,则只能指定private修饰符。
(4)枚举类的所有实例必须在枚举类的第一行显式列车,否则这个枚举类永远都不能产生实例。列出这些实例时,系统会自动添加public static final修饰,无须程序员显式添加。
枚举类默认提供了一个values()方法,该方法可以很方便地遍历所有的枚举值。
[code]public enum SeasonEnum { // 在第一行列出4个枚举实例 SPRING,SUMMER,FALL,WINTER; }
编译上面Java程序,将生成一个SeasonEnu.class文件,这表明枚举类型是一个特殊的Java类。由此可见,enum关键字和class、interface关键字的作用大致相似。
定义枚举类时,需要显示列出所有的枚举值,如上面的SPRING,SUMMER,FALL,WINTER;所示,所有的枚举值之间以英文逗号(,)隔开,枚举值列举结束后以英文分号作为结束。这些枚举值代表了该枚举类的所有可能的实例。
如果需要使用该枚举类的某个实例,则可使用EnumClass.variable的形式,如SeasonEnum.SPRING.下面我们通过一个例子来了解一下枚举的简单用法。
[code]public class Test3 { public enum SeasonEnum { // 在第一行列出4个枚举实例 SPRING, SUMMER, FALL, WINTER; } public void judge(SeasonEnum seasonEnum) { // switch 语句里的表达式可以是枚举值 switch (seasonEnum) { case SPRING : System.out.println("出暖花开,正好踏青"); break; case SUMMER : System.out.println("夏日炎炎,适合游泳"); break; case FALL : System.out.println("秋高气爽,进补及时"); break; case WINTER : System.out.println("冬日雪飘,围炉赏雪"); break; } } public static void main(String[] args) { Test3 test3 = new Test3(); // 枚举类默认有一个values()方法,返回该枚举类的所有实例 for (SeasonEnum s : SeasonEnum.values()) { System.out.println(s); } // 使用枚举实例时,可通过EnumClass.variable形式来访问 test3.judge(SeasonEnum.SPRING); } }
java.lang.Enum类
因为所有的枚举类都继承了java.lang.Enum类,所以枚举类可以直接使用java.lang.Enum类中所有包含的方法。java.lang.Enum类中提供了如下几个方法:(1)int compareTo(E o):该方法用于与指定枚举对象比较顺序,同一个枚举实例只能与相同类型的枚举实例进行比较。如果该枚举对象位于指定枚举对象之后,则返回正数;如果该枚举对象位于指定枚举对象之前,则返回负数,否则返回零。
(2)String name():返回此枚举实例的名称,这个名称就是定义枚举类时列出的所有枚举值之一。与此方法相比,大多数程序员应先考虑使用toString()方法,因此toString()方法返回更加用户友好的名称。
(3)int ordinal():返回枚举值在枚举类中的索引值(就是枚举值在枚举声明中的位置,第一个枚举值的索引值为零)。
(4):String toString():返回枚举常量的名称,与name方法相似,但toString()方法更常用。
(5):public static < T extends Enum < T> > T valueOf(Class< T > enumType,String name):这是一个静态方法,用于返回指定枚举类中指定名称的枚举值。名称必须与在该枚举类中声明枚举值时所用的标识符完全匹配,不允许使用额外的空白字符。
枚举类的成员变量、方法和构造器
我们来看一个例子:[code]public class Test4 { public enum Gender { MALE,FEMALE; // 定义一个public修士的实例变量 public String name; } public static void main(String[] args) { // 通过Enum的valueOf()方法来获取指定枚举类的枚举值 Gender g = Enum.valueOf(Gender.class, "FEMALE"); // 直接为枚举值的name实例变量赋值 g.name = "女"; // 直接访问枚举值的name实例变量 System.out.println(g + "代表:" + g.name); } }
上面程序使用Gender枚举类时与使用一个普通类没有太大的差别,差别只是产生Gender对象的方式不同,枚举类的实例只能是枚举值,而不是随意地通过new来创建枚举类对象。
正如前面提到的,Java应该吧所有类设计成良好封装的类,所以不应该允许直接访问Gender类的name成员,而是应该通过方法来控制对name的访问。否则可能出现混乱的情形,例如上面程序恰好设置了g.name = “女”,要是采用g.name = “男”,那程序就会非常混乱了,可能出现FEMALE代表男的局面。可以按照如下代码来改进Gender类的设计。
[code]public class Test4 { public enum Gender { MALE, FEMALE; // 定义一个public修士的实例变量 public String name; public void setName(String name) { switch (this) { case MALE : if (name.equals("男")) { this.name = name; } else { System.out.println("参数错误"); return; } break; case FEMALE : if (name.equals("女")) { this.name = name; } else { System.out.println("参数错误"); return; } break; } } public String getName() { return name; } } public static void main(String[] args) { // 通过Enum的valueOf()方法来获取指定枚举类的枚举值 Gender g = Enum.valueOf(Gender.class, "FEMALE"); // 直接为枚举值的name实例变量赋值 g.setName("女"); // 直接访问枚举值的name实例变量 System.out.println(g + "代表:" + g.name); // 此时设置name值时将会提示参数错误 g.setName("男"); // 直接访问枚举值的name实例变量 System.out.println(g + "代表:" + g.name); } }
上面的做法可以提高安全性,但是还是不够好。枚举类通常应该设计成不可变类,就是说,它的成员变量值不应该允许改变,这样会更安全,而且代码更加简洁。因此建议将枚举类的成员变量使用private final 修饰。
如果所有的成员变量都是用了final修饰符来修饰,所以必须在构造器里为这些成员变量指定初始值(或者在定义成员变量是指定默认值,或者在初始化块中指定初始值,但这两种情况并不多见),因此应该为枚举类显示定义带参数的构造器。
一旦为枚举类显示定义了带参数的构造器,列出枚举值时就必须对应地传入参数:
我们更改上面的例子如下:
[code]public enum Gender { // 此处的枚举值必须调用对应的构造器来创建 MALE("男"), FEMALE("女"); // 定义一个public修士的实例变量 private final String name; private Gender(String name) { this.name = name(); } public String getName() { return this.name; } }
实现接口的枚举类
枚举类也可以实现一个或多个接口。与普通类实现一个或多个接口完全一样,枚举类实现一个或多个接口时,也需要实现该接口所包含的方法。如下面代码所示:[code] public interface GenderDesc { void info(); } public enum Gender implements GenderDesc{ // 此处的枚举值必须调用对应的构造器来创建 MALE("男"), FEMALE("女"); // 定义一个public修士的实例变量 private final String name; private Gender(String name) { this.name = name; } public String getName() { return this.name; } @Override public void info() { System.out.println("这是一个用于定义性别的枚举类"); } }
与普通类实现接口完全一样,如果由枚举类来实现接口里的方法,则每个枚举值在调用这个方法时都有相同的行为方式(因为方法体完全一样)。如果需要每个枚举值在调用该方法时呈现出不同行为方式,则可以让每个枚举值分别来实现该方法,每个枚举值提供不同的实现方式,从而不同的枚举值调用该方法是具有不同的行为方式。代码如下:
[code]public interface GenderDesc { void info(); } public enum Gender implements GenderDesc{ // 此处的枚举值必须调用对应的构造器来创建 MALE("男") { @Override public void info() { System.out.println("这个枚举值代表男"); } }, FEMALE("女") { @Override public void info() { System.out.println("这个枚举值代表女"); } }; // 定义一个public修士的实例变量 private final String name; private Gender(String name) { this.name = name(); } public String getName() { return this.name; } }
这里分别实现接口方法的语法与匿名内部类语法大致相似,只是它依然是枚举类的匿名内部子类。
注:并不是所有的枚举类都是用了final修饰!非抽象的枚举类才默认使用final修饰。对于一个抽象的枚举类而言——只要包含了抽象方法,他就是抽象枚举类,系统默认使用abstract修饰,而不是使用final修饰。
包含抽象方法的枚举类
假设有一个Operation枚举类,它的4个枚举值PLUS,MINUS,TIMES,DIVIDE分别代表加、减、乘、除四中运算,该枚举类需要定义一个eval()方法来完成计算。从上面描述可以看出,Operation需要让PLUS,MINUS,TIMES,DIVIDE四个值对eval()方法各有不同的实现,此时可以考虑为Operation枚举类定义一个eval()抽象方法,然后让4哥枚举值分别为eval()提供不同的实现,代码如下:
[code] package com.lyong.test; public enum Operation { PLUS { @Override public double eval(double x, double y) { return x + y; } }, MINUS { @Override public double eval(double x, double y) { return x - y; } }, TIMES { @Override public double eval(double x, double y) { return x * y; } }, DIVIDE { @Override public double eval(double x, double y) { return x / y; } }; // 为枚举类定义一个抽象方法 // 这个抽象方法由不同的枚举值提供不同的实现 public abstract double eval(double x, double y); public static void main(String[] args) { System.out.println(Operation.PLUS.eval(3, 4)); System.out.println(Operation.MINUS.eval(3, 4)); System.out.println(Operation.TIMES.eval(3, 4)); System.out.println(Operation.DIVIDE.eval(3, 4)); } }
编译上面程序会生成5个class文件,其实Operation对应一个class文件,它的4个匿名内部子类分别对应一个class文件。
枚举类里定义抽象方法时不能使用abstract关键字将枚举类定义成抽象类(因为系统自动会为它添加abstract关键字),但因为枚举类需要显示创建枚举值,而不是作为父类,所以定义每个枚举值时必须为抽象方法提供实现,否则将出现编译错误。
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