第四十七章Java枚举(enum)详解:Java声明枚举类型、枚举(enum)类、EnumMap 与 EnumSet

- 日理万妓 2024-03-17 19:37 207阅读 0赞

枚举是一个被命名的整型常数的集合,用于声明一组带标识符的常数。枚举在曰常生活中很常见,例如一个人的性别只能是“男”或者“女”,一周的星期只能是 7 天中的一个等。类似这种当一个变量有几种固定可能的取值时,就可以将它定义为枚举类型。

在 JDK 1.5 之前没有枚举类型,那时候一般用接口常量来替代。而使用 Java 枚举类型 enum 可以更贴近地表示这种常量。

声明枚举

声明枚举时必须使用 enum 关键字,然后定义枚举的名称、可访问性、基础类型和成员等。枚举声明的语法如下:

  1. enum-modifiers enum enumname:enum-base {
  2. enum-body,
  3. }

其中,enum-modifiers 表示枚举的修饰符主要包括 public、private 和 internal;enumname 表示声明的枚举名称;enum-base 表示基础类型;enum-body 表示枚举的成员,它是枚举类型的命名常数。

任意两个枚举成员不能具有相同的名称,且它的常数值必须在该枚举的基础类型的范围之内,多个枚举成员之间使用逗号分隔。

提示:如果没有显式地声明基础类型的枚举,那么意味着它所对应的基础类型是 int。

例 1:下面代码定义了一个表示性别的枚举类型 SexEnum 和一个表示颜色的枚举类型 Color。
  1. public enum SexEnum {
  2. male,female;
  3. }
  4. public enum Color {
  5. RED,BLUE,GREEN,BLACK;
  6. }

之后便可以通过枚举类型名直接引用常量,如 SexEnum.male、Color.RED。

使用枚举还可以使 switch 语句的可读性更强,例如以下示例代码:

  1. enum Signal {
  2. // 定义一个枚举类型
  3. GREEN,YELLOW,RED
  4. }
  5. public class TrafficLight {
  6. Signal color = Signal.RED;
  7. public void change() {
  8. switch(color) {
  9. case RED:
  10. color = Signal.GREEN;
  11. break;
  12. case YELLOW:
  13. color = Signal.RED;
  14. break;
  15. case GREEN:
  16. color = Signal.YELLOW;
  17. break;
  18. }
  19. }
  20. }

枚举类

Java 中的每一个枚举都继承自 java.lang.Enum 类。当定义一个枚举类型时,每一个枚举类型成员都可以看作是 Enum 类的实例,这些枚举成员默认都被 final、public, static 修饰,当使用枚举类型成员时,直接使用枚举名称调用成员即可。

所有枚举实例都可以调用 Enum 类的方法,常用方法如表 1 所示。
518b536a127e4738b39a2e8ece6d1d79.png

例 2:通过调用枚举类型实例的 values( ) 方法可以将枚举的所有成员以数组形式返回,也可以通过该方法获取枚举类型的成员。

下面的示例创建一个包含 3 个成员的枚举类型 Signal,然后调用 values() 方法输出这些成员。

  1. enum Signal {
  2. // 定义一个枚举类型
  3. GREEN,YELLOW,RED;
  4. }
  5. public static void main(String[] args) {
  6. for(int i = 0;i < Signal.values().length;i++) {
  7. System.out.println("枚举成员:"+Signal.values()[i]);
  8. }
  9. }

输出结果如下:

  1. 枚举成员:GREEN
  2. 枚举成员:YELLOW
  3. 枚举成员:RED
例 3:创建一个示例,调用valueOf() 方法获取枚举的一个成员,再调用 compareTo() 方法进行比较,并输出结果。具体实现代码如下:
  1. public class TestEnum {
  2. public enum Sex {
  3. // 定义一个枚举
  4. male,female;
  5. }
  6. public static void main(String[] args) {
  7. compare(Sex.valueOf("male")); // 比较
  8. }
  9. public static void compare(Sex s) {
  10. for(int i = 0;i < Sex.values().length;i++) {
  11. System.out.println(s + "与" + Sex.values()[i] + "的比较结果是:" + s.compareTo(Sex.values()[i]));
  12. }
  13. }
  14. }

上述代码中使用 Sex.valueOf(“male”) 取出枚举成员 male 对应的值,再将该值与其他枚举成员进行比较。最终输出结果如下:

  1. malemale的比较结果是:0
  2. malefemale的比较结果是:-1
例 4:通过调用枚举类型实例的ordinal() 方法可以获取一个成员在枚举中的索引位置。下面的示例创建一个包含 3 个成员的枚举类型 Signal,然后调用 ordinal() 方法输出成员及对应索引位置。

具体实现代码如下:

  1. public class TestEnum1 {
  2. enum Signal {
  3. // 定义一个枚举类型
  4. GREEN,YELLOW,RED;
  5. }
  6. public static void main(String[] args) {
  7. for(int i = 0;i < Signal.values().length;i++) {
  8. System.out.println("索引" + Signal.values()[i].ordinal()+",值:" + Signal.values()[i]);
  9. }
  10. }
  11. }

输出结果如下:

  1. 索引0,值:GREEN
  2. 索引1,值:YELLOW
  3. 索引2,值:RED

为枚举添加方法

Java 为枚举类型提供了一些内置的方法,同时枚举常量也可以有自己的方法。此时要注意必须在枚举实例的最后一个成员后添加分号,而且必须先定义枚举实例。

例 5:下面的代码创建了一个枚举类型 WeekDay,而且在该类型中添加了自定义的方法。
  1. enum WeekDay {
  2. Mon("Monday"),Tue("Tuesday"),Wed("Wednesday"),Thu("Thursday"),Fri("Friday"),Sat("Saturday"),Sun("Sunday");
  3. // 以上是枚举的成员,必须先定义,而且使用分号结束
  4. private final String day;
  5. private WeekDay(String day) {
  6. this.day = day;
  7. }
  8. public static void printDay(int i) {
  9. switch(i) {
  10. case 1:
  11. System.out.println(WeekDay.Mon);
  12. break;
  13. case 2:
  14. System.out.println(WeekDay.Tue);
  15. break;
  16. case 3:
  17. System.out.println(WeekDay.Wed);
  18. break;
  19. case 4:
  20. System.out.println(WeekDay.Thu);
  21. break;
  22. case 5:
  23. System.out.println(WeekDay.Fri);
  24. break;
  25. case 6:
  26. System.out.println(WeekDay.Sat);
  27. break;
  28. case 7:
  29. System.out.println(WeekDay.Sun);
  30. break;
  31. default:
  32. System.out.println("wrong number!");
  33. }
  34. }
  35. public String getDay() {
  36. return day;
  37. }
  38. }

上面代码创建了 WeekDay 枚举类型,下面遍历该枚举中的所有成员,并调用 printDay() 方法。示例代码如下:

输出结果如下:

  1. Mon====>Monday
  2. Tue====>Tuesday
  3. Wed====>Wednesday
  4. Thu====>Thursday
  5. Fri====>Friday
  6. Sat====>Saturday
  7. Sun====>Sunday
  8. Fri

Java 中的 enum 还可以跟 Class 类一样覆盖基类的方法。下面示例代码创建的 Color 枚举类型覆盖了 toString() 方法。

  1. public class Test {
  2. public enum Color {
  3. RED("红色",1),GREEN("绿色",2),WHITE("白色",3),YELLOW("黄色",4);
  4. // 成员变量
  5. private String name;
  6. private int index;
  7. // 构造方法
  8. private Color(String name,int index) {
  9. this.name = name;
  10. this.index = index;
  11. }
  12. // 覆盖方法
  13. @Override
  14. public String toString() {
  15. return this.index + "-" + this.name;
  16. }
  17. }
  18. public static void main(String[] args) {
  19. System.out.println(Color.RED.toString()); // 输出:1-红色
  20. }
  21. }

EnumMap 与 EnumSet

为了更好地支持枚举类型,java.util 中添加了两个新类:EnumMapEnumSet。使用它们可以更高效地操作枚举类型。

EnumMap 类

EnumMap 是专门为枚举类型量身定做的 Map 实现。虽然使用其他的 Map实现也能完成枚举类型实例到值的映射,但是使用 EnumMap 会更加高效。

HashMap 只能接收同一枚举类型的实例作为键值,并且由于枚举类型实例的数量相对固定并且有限,所以 EnumMap 使用数组来存放与枚举类型对应的值,使得 EnumMap 的效率非常高。

例 6:下面是使用 EnumMap 的一个代码示例。枚举类型 DataBaseType 里存放了现在支持的所有数据库类型。针对不同的数据库,一些数据库相关的方法需要返回不一样的值,例如示例中 getURL() 方法。
  1. // 定义数据库类型枚举
  2. public enum DataBaseType {
  3. MYSQUORACLE,DB2,SQLSERVER
  4. }
  5. // 某类中定义的获取数据库URL的方法以及EnumMap的声明
  6. private EnumMap<DataBaseType,String>urls = new EnumMap<DataBaseType,String>(DataBaseType.class);
  7. public DataBaseInfo() {
  8. urls.put(DataBaseType.DB2,"jdbc:db2://localhost:5000/sample");
  9. urls.put(DataBaseType.MYSQL,"jdbc:mysql://localhost/mydb");
  10. urls.put(DataBaseType.ORACLE,"jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:sample");
  11. urls.put(DataBaseType.SQLSERVER,"jdbc:microsoft:sqlserver://sql:1433;Database=mydb");
  12. }
  13. //根据不同的数据库类型,返回对应的URL
  14. // @param type DataBaseType 枚举类新实例
  15. // @return
  16. public String getURL(DataBaseType type) {
  17. return this.urls.get(type);
  18. }

在实际使用中,EnumMap 对象 urls 往往是由外部负责整个应用初始化的代码来填充的。这里为了演示方便,类自己做了内容填充。

从本例中可以看出,使用 EnumMap 可以很方便地为枚举类型在不同的环境中绑定到不同的值上。本例子中 getURL 绑定到 URL 上,在其他的代码中可能又被绑定到数据库驱动上去。

EnumSet 类

EnumSet 是枚举类型的高性能 Set 实现,它要求放入它的枚举常量必须属于同一枚举类型。EnumSet 提供了许多工厂方法以便于初始化,如表 2 所示。
5edd729e1b5243448f29022d4e253ff0.png
EnumSet 作为 Set 接口实现,它支持对包含的枚举常量的遍历。

  1. for(Operation op:EnumSet.range(Operation.PLUS,Operation.MULTIPLY)) {
  2. doSomeThing(op);
  3. }

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