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使用枚举的正确姿势

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发布于: 2020 年 09 月 19 日

枚举是JDK1.5引入的新特性。被enum关键字修饰的类就是一个枚举类。



关于枚举，阿里巴巴开发手册有这样两条建议：



  1. 枚举类名带上 Enum 后缀，枚举成员名称需要全大写，单词间用下划线隔开。

  2. 如果变量值仅在一个固定范围内变化用 enum 类型来定义。



一 枚举类有哪些特点



创建一个ColorEnum的枚举类，通过编译，再反编译看看它发生了哪些变化。



public enum ColorEnum {
    RED,GREEN,BULE;
}



使用命令javac ColorEnum.java进行编译生成class文件，然后再用命令javap -p ColorEnum.class进行反编译。





去掉包名，反编译后的内容如下：



public final class ColorEnum extends Enum{
    public static final ColorEnum GREEN;
    public static final ColorEnum BULE;
    private static final ColorEnum[] $VALUES;
    public static ColorEnum[] values();
    public static ColorEnum valueOf(java.lang.String);
    private ColorEnum();
    static {};
}



  1. 枚举类被final修饰，因此枚举类不能被继承；

  2. 枚举类默认继承了Enum类，java不支持多继承，因此枚举类不能继承其他类；

  3. 枚举类的构造器是private修饰的，因此其他类不能通过构造器来获取对象；

  4. 枚举类的成员变量是static修饰的，可以用类名.变量来获取对象；

  5. values()方法是获取所有的枚举实例；

  6. valueOf(java.lang.String)是根据名称获取对应的实例；



二 枚举创建线程安全的单例模式



public enum  SingletonEnum {
    
    INSTANCE;
    
    public void doSomething(){
        // dosomething...
    }
}



这样一个单例模式就创建好了，通过SingletonEnum.INSTANCE来获取对象就可以了。



2.1 序列化造成单例模式不安全



一个类如果如果实现了序列化接口，则可能破坏单例。每次反序列化一个序列化的一个实例对象都会创建一个新的实例。



枚举序列化是由JVM保证的，每一个枚举类型和定义的枚举变量在JVM中都是唯一的，在枚举类型的序列化和反序列化上，Java做了特殊的规定：在序列化时Java仅仅是将枚举对象的name属性输出到结果中，反序列化的时候则是通过java.lang.Enum的valueOf方法来根据名字查找枚举对象。同时，编译器是不允许任何对这种序列化机制的定制的并禁用了writeObject、readObject、readObjectNoData、writeReplace和readResolve等方法，从而保证了枚举实例的唯一性。



2.2 反射造成单例模式不安全



通过反射强行调用私有构造器来生成实例对象，造成单例模式不安全。



Class<?> aClass = Class.forName("xx.xx.xx");
Constructor<?> constructor = aClass.getDeclaredConstructor(String.class);
SingletonEnum singleton = (SingletonEnum) constructor.newInstance("Java旅途");



但是使用枚举创建的单例完全不用考虑这个问题，来看看newInstance的源码！



public T newInstance(Object ... initargs)
    throws InstantiationException, IllegalAccessException,
IllegalArgumentException, InvocationTargetException
{
    if (!override) {
        if (!Reflection.quickCheckMemberAccess(clazz, modifiers)) {
            Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
            checkAccess(caller, clazz, null, modifiers);
        }
    }
    // 如果是枚举类型，直接抛出异常，不让创建实例对象！
    if ((clazz.getModifiers() & Modifier.ENUM) != 0)
        throw new IllegalArgumentException("Cannot reflectively create enum objects");
    ConstructorAccessor ca = constructorAccessor;   // read volatile
    if (ca == null) {
        ca = acquireConstructorAccessor();
    }
    @SuppressWarnings("unchecked")
    T inst = (T) ca.newInstance(initargs);
    return inst;
}



如果是enum类型，则直接抛出异常Cannot reflectively create enum objects，无法通过反射创建实例对象！



三 通过枚举消除if/else



假如要写一套加密接口，分别给小程序、app和web端来使用，但是这三种客户端的加密方式不一样。一般情况下我们会传一个类型type来判断来源，然后调用对应的解密方法即可。代码如下：



if("WEIXIN".equals(type)){
	// dosomething
}else if("APP".equals(type)){
	// dosomething
}else if("WEB".equals(type)){
	// dosomething
}



现在使用枚举来消除这些if/else。



写一个加密用的接口，有加密和解密两个方法。然后用不同的算法去实现这个接口完成加解密。



public interface Util {
 
    // 解密
    String decrypt();
    
    // 加密
    String encrypt();
}



创建一个枚举类来实现这个接口



public enum UtilEnum implements Util {
    WEIXIN {
        @Override
        public String decrypt() {
            return "微信解密";
        }
        @Override
        public String encrypt() {
            return "微信加密";
        }
    },
    APP {
        @Override
        public String decrypt() {
            return "app解密";
        }
        @Override
        public String encrypt() {
            return "app加密";
        }
    },
    WEB {
        @Override
        public String decrypt() {
            return "web解密";
        }
        @Override
        public String encrypt() {
            return "web加密";
        }
    };
}



最后，获取到type后，直接调用解密方法就行了。



String decryptMessage = UtilEnum.valueOf(type).decrypt();



以后，如果新增了一个其他加密方式，只需要修改上面的枚举类就完成了，业务代码都不需要改动。



这就是枚举类比较高级的两个用法。



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版权声明: 本文为 InfoQ 作者【Java旅途】的原创文章。

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