为什么建议你使用枚举?
枚举是 JDK 1.5 新增的数据类型,使用枚举我们可以很好的描述一些特定的业务场景,比如一年中的春、夏、秋、冬,还有每周的周一到周天,还有各种颜色,以及可以用它来描述一些状态信息,比如错误码等。
枚举类型不止存在在 Java 语言中,在其它语言中也都能找到它的身影,例如 C# 和 Python 等,但我发现在实际的项目中使用枚举的人很少,所以本文就来聊一聊枚举的相关内容,好让朋友们对枚举有一个大概的印象,这样在编程时起码还能想到有“枚举”这样一个类型。
本文的结构目录如下:
枚举的 7 种使用方法
很多人不使用枚举的一个重要的原因是对枚举不够熟悉,那么我们就先从枚举的 7 种使用方法说起。
用法一:常量
在 JDK 1.5 之前,我们定义常量都是 public static final...
,但有了枚举,我们就可以把这些常量定义成一个枚举类了,实现代码如下:
用法二:switch
将枚举用在 switch 判断中,使得代码可读性更高了,实现代码如下:
用法三:枚举中增加方法
我们可以在枚举中增加一些方法,让枚举具备更多的特性,实现代码如下:
以上程序的执行结果为:
状态码:1000 状态信息:success
用法四:覆盖枚举方法
我们可以覆盖一些枚举中的方法用于实现自己的业务,比如我们可以覆盖 toString()
方法,实现代码如下:
以上程序的执行结果为:
1:红色
用法五:实现接口
枚举类可以用来实现接口,但不能用于继承类,因为枚举默认继承了 java.lang.Enum
类,在 Java 语言中允许实现多接口,但不能继承多个父类,实现代码如下:
以上程序的执行结果为:
1:红色
颜色:红色
用法六:在接口中组织枚举类
我们可以在一个接口中创建多个枚举类,用它可以很好的实现“多态”,也就是说我们可以将拥有相同特性,但又有细微实现差别的枚举类聚集在一个接口中,实现代码如下:
以上程序的执行结果为:
RED
NEW_RED
用法七:使用枚举集合
在 Java 语言中和枚举类相关的,还有两个枚举集合类 java.util.EnumSet
和 java.util.EnumMap
,使用它们可以实现更多的功能。
使用 EnumSet
可以保证元素不重复,并且能获取指定范围内的元素,示例代码如下:
以上程序的执行结果为:
去重:[RED, GREEN, YELLOW]
所有失败状态:[ERROR, SYS_ERROR, NAMESPACE_NOT_FOUND, NODE_NOT_EXIST, NODE_ALREADY_EXIST, UNKNOWN_ERROR]
EnumMap
与 HashMap
类似,不过它是一个专门为枚举设计的 Map
集合,相比 HashMap
来说它的性能更高,因为它内部放弃使用链表和红黑树的结构,采用数组作为数据存储的结构。
EnumMap
基本使用示例如下:
以上程序的执行结果为:
RED:红色
使用注意事项
阿里《Java开发手册》对枚举的相关规定如下,我们在使用时需要稍微注意一下。
【强制】所有的枚举类型字段必须要有注释,说明每个数据项的用途。
【参考】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。说明:枚举其实就是特殊的常量类,且构造方法被默认强制是私有。正例:枚举名字为 ProcessStatusEnum 的成员名称:SUCCESS / UNKNOWN_REASON。
假如不使用枚举
在枚举没有诞生之前,也就是 JDK 1.5 版本之前,我们通常会使用 int
常量来表示枚举,实现代码如下:
但是使用 int
类型可能存在两个问题:
第一,
int
类型本身并不具备安全性,假如某个程序员在定义int
时少些了一个final
关键字,那么就会存在被其他人修改的风险,而反观枚举类,它“天然”就是一个常量类,不存在被修改的风险(原因详见下半部分);第二,使用
int
类型的语义不够明确,比如我们在控制台打印时如果只输出 1...2...3 这样的数字,我们肯定不知道它代表的是什么含义。
那有人就说了,那就使用常量字符呗,这总不会还不知道语义吧?实现示例代码如下:
但是这样同样存在一个问题,有些初级程序员会不按套路出牌,他们可能会直接使用字符串的值进行比较,而不是直接使用枚举的字段,实现示例代码如下:
这样当我们修改了枚举中的值,那程序就凉凉了。
枚举使用场景
枚举的常见使用场景是单例,它的完整实现代码如下:
因为枚举只会在类加载时装载一次,所以它是线程安全的,这也是《Effective Java》作者极力推荐使用枚举来实现单例的主要原因。
知识扩展
枚举为什么是线程安全的?
这一点要从枚举最终生成的字节码说起,首先我们先来定义一个简单的枚举类:
然后我们再将上面的那段代码编译为字节码,具体内容如下:
从上述结果可以看出枚举类最终会被编译为被 final
修饰的普通类,它的所有属性也都会被 static
和 final
关键字修饰,所以枚举类在项目启动时就会被 JVM 加载并初始化,而这个执行过程是线程安全的,所以枚举类也是线程安全的类。
小贴士:代码反编译的过程是先用 javac 命令将 java 代码编译字节码(.class),再使用 javap 命令查看编译的字节码。
枚举比较小技巧
我们在枚举比较时使用 == 就够了,因为枚举类是在程序加载时就创建了(它并不是 new
出来的),并且枚举类不允许在外部直接使用 new
关键字来创建枚举实例,所以我们在使用枚举类时本质上只有一个对象,因此在枚举比较时使用 == 就够了。
并且我们在查看枚举的 equlas()
源码会发现,它的内部其实还是直接调用了 == 方法,源码如下:
总结
本文我们介绍了枚举类的 7 种使用方法:常量、switch、枚举中添加方法、覆盖枚举方法、实现接口、在接口中组织枚举类和使用枚举集合等,然后讲了如果不使用枚举类使用 int
类型和 String
类型存在的一些弊端:语义不够清晰、容易被修改、存在被误用的风险,所以我们在适合的环境下应该尽量使用枚举类。并且我们还讲了枚举类的使用场景——单例,以及枚举类为什么是安全的,最后我们讲了枚举比较的小技巧,希望本文对你有帮助。
查看 & 鸣谢
https://www.iteye.com/blog/softbeta-1185573
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【王磊】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/44d2a49cd7a7738a3df1e5695】。
本文遵守【CC-BY 4.0】协议,转载请保留原文出处及本版权声明。
评论 (9 条评论)