Java 枚举类

手动实现枚举类

手动实现枚举类

实例有限而且固定的类，在Java里被称为枚举类。

早期采用通过定义类的方式来实现，可以采用如下设计方式

• 通过private将构造器隐藏起来

• 把这个类的所有可能实例都使用public static final 修饰的类变量来保存

• 如果与必要，可以提供一些静态方法，允许其他程序根据特定参数来获取与之匹配的实例

• 使用枚举类可以使程序更加健壮，避免创建对象的随意性

Java从JDK1.5后就增加了对枚举类的支持。

枚举类入门

Java5新增了一个enum关键字（它与class、interface关键字的地位相同），用以定义枚举类。枚举类是一种特殊的类，它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，且该Java源文件也必须和该枚举类的类名相同。

• 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。

• 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。

• 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。

• 枚举类的所有实例必须在枚举类的第一行显式列出，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。

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SeasonEnum.class文件，这表明枚举类是一个特殊的Java类。
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。

public class EnumTest 
{
    public void judge(SeasonEnum s)
    {
        //switch语句里的表达式可以是枚举值
        switch(s)
        {
            case SPRING:
                System.out.println("春之樱");
                break;
            case SUMMER:
                System.out.println("夏之蝉");
                break;
            case FALL:
                System.out.println("秋之枫");
                break;
            case WINTER:
                System.out.println("冬之雪");
                break;
        }
    }
    public static void main(String[] args) 
    {
        //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
        new EnumTest().judge(SeasonEnum.SPRING);
    }
}

当switch控制表达式使用枚举类型时，后面case表达式中的值直接使用枚举值的名字，无须添加枚举类作为限定。
java.lang.Enum类中提供了如下几个方法：

• 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，则返回正整数；如果该枚举对象位于指定枚举对象之前，则返回负整数，否则返回零。

• 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，大多数程序员应该优先考虑使用toString()方法，因为toString()方法返回更加用户友好的名称。

• 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）。

• String toString():返回枚举常量的名称，与name方法相似，但toString()方法更常用。

• 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。

当程序使用System.out.println(s)语句来打印枚举值时，实际上输出的是该枚举值的toString()方法，也就是输出该枚举值的名字。

枚举类的成员变量、方法和构造器

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。

public enum Gender 
{
    MALE,FEMALE;
    //定义一个public修饰的实例变量
    private 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 this.name();
    }
}

public class GenderTest 
{
    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 gender = Enum.valueOf(Gender.class, "FEMALE");
        Gender g = Gender.valueOf("FEMALE");
        g.setName("女");
        System.out.println(g+"代表："+g.getName());
        g.setName("男");
        System.out.println(g+"代表："+g.getName());
    }
}

枚举类通常应该设计成不可变类，成员变量值不允许改变，将枚举类的成员变量都使用private final修饰。如果将所有的成员变量都使用final修饰符来修饰，必须在构造器里为这些成员变量指定初始值，为枚举类显式定义带参数的构造器。

一旦为枚举类显式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。

public enum Gender 
{
    //此处的枚举值必须调用对应的构造器来创建
    MALE("男"),FEMAL("女");
    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。

public interface GenderDesc
{
    void info();
}

如果由枚举类来实现接口里的方法，则每个枚举值在调用该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的行为方式，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，从而让不同的枚举值调用该方法时具有不同的行为方式。

public enum Gender implements GenderDesc
{
    // 此处的枚举值必须调用对应构造器来创建
    MALE("男")
    // 花括号部分实际上是一个类体部分
    {
        public void info()
        {
            System.out.println("这个枚举值代表男性");
        }
    },
    FEMALE("女")
    {
        public void info()
        {
            System.out.println("这个枚举值代表女性");
        }
    };
    // 其他部分与codes\06\6.9\best\Gender.java中的Gender类完全相同
    private final String name;
    // 枚举类的构造器只能使用private修饰
    private Gender(String name)
    {
        this.name = name;
    }
    public String getName()
    {
        return this.name;
    }
    // 增加下面的info()方法，实现GenderDesc接口必须实现的方法
    public void info()
    {
        System.out.println(
            "这是一个用于用于定义性别的枚举类");
    }
}

当创建MALE和FEMALE两个枚举值时，后面又紧跟了一对花括号，这对花括号里包含了一个info()方法定义。花括号部分实际上就是一个类体部分，在这种情况下，当创建MALE和FEMALE枚举值时，并不是直接创建Gender枚举类的实例，而是相当于创建Gender的匿名子类的实例。

并不是所有的枚举类都使用了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——只要它包含了抽象方法，它就是抽象枚举类，系统会默认使用abstract修饰，而不是使用final修饰。

编译上面的程序，生成了Gender.class、Gender$1.class和Gender$2.class三个文件，证明了：MALE和FEMALE实际上是Gender匿名子类的实例，而不是Gender类的实例。当调用MALE和FEMALE两个枚举值的方法时，就会看到两个枚举值的方法表现不同的行为方式。

包含抽象方法的枚举类

public enum Operation 
{
    PLUS
    {
        public double eval(double x, double y) 
        {
            return x + y;
        }
    },
    MINUS
    {
        public double eval(double x, double y) 
        {
            return x - y;
        }
    },
    TIMES
    {
        public double eval(double x, double y) 
        {
            return x * y;
        }
    },
    DIVIDE
    {
        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(5, 4));
        System.out.println(Operation.TIMES.eval(8, 8));
        System.out.println(Operation.DIVIDE.eval(1, 5));
    }
}

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式创建枚举值，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。