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Java枚举(enum)详解:Java声明枚举类型、枚举(enum)类、EnumMap 与 EnumSet
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。
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。
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:
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。
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。
输出结果如下:
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:
具体实现代码如下:
输出结果如下:
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:
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。
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。
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 作为 Set 接口实现,它支持对包含的枚举常量的遍历。
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:enum-modifiers enum enumname:enum-base { enum-body, }
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。public enum SexEnum { male,female; } public enum Color { RED,BLUE,GREEN,BLACK; }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:
enum Signal { //定义一个枚举类型 GREEN,YELLOW,RED } public class TrafficLight { Signal color=Signal.RED; public void change() { switch(color) { case RED: color=Signal.GREEN; break; case YELLOW: color=Signal.RED; break; case GREEN: color=Signal.YELLOW; break; } } }
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。
方法名称 | 描述 |
---|---|
values() | 以数组形式返回枚举类型的所有成员 |
valueOf() | 将普通字符串转换为枚举实例 |
compareTo() | 比较两个枚举成员在定义时的顺序 |
ordinal() | 获取枚举成员的索引位置 |
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。
enum Signal { //定义一个枚举类型 GREEN,YELLOW,RED; } public static void main(String[] args) { for(int i=0;i<Signal.values().length;i++) { System.out.println("枚举成员:"+Signal.values()[i]); } }
输出结果如下:
枚举成员:GREEN 枚举成员:YELLOW 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:
public class TestEnum { public enum Sex { //定义一个枚举 male,female; } public static void main(String[] args) { compare(Sex.valueOf("male")); //比较 } public static void compare(Sex s) { for(int i=0;i<Sex.values().length;i++) { System.out.println(s+"与"+Sex.values()[i]+"的比较结果是:"+s.compareTo(Sex.values()[i])); } } }
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:
male与male的比较结果是:0 male与female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:
public class TestEnum1 { enum Signal { //定义一个枚举类型 GREEN,YELLOW,RED; } public static void main(String[] args) { for(int i=0;i<Signal.values().length;i++) { System.out.println("索引"+Signal.values()[i].ordinal()+",值:"+Signal.values()[i]); } } }
输出结果如下:
索引0,值:GREEN 索引1,值:YELLOW 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。enum WeekDay { Mon("Monday"),Tue("Tuesday"),Wed("Wednesday"),Thu("Thursday"),Fri("Friday"),Sat("Saturday"),Sun("Sunday"); //以上是枚举的成员,必须先定义,而且使用分号结束 private final String day; private WeekDay(String day) { this.day=day; } public static void printDay(int i) { switch(i) { case 1: System.out.println(WeekDay.Mon); break; case 2: System.out.println(WeekDay.Tue); break; case 3: System.out.println(WeekDay.Wed); break; case 4: System.out.println(WeekDay.Thu); break; case 5: System.out.println(WeekDay.Fri); break; case 6: System.out.println(WeekDay.Sat); break; case 7: System.out.println(WeekDay.Sun); break; default: System.out.println("wrong number!"); } } public String getDay() { return day; } }
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:
public static void main(String[] args) { for(WeekDay day:WeekDay.values()) { System.out.println(day+"====>"+day.getDay()); } WeekDay.printDay(5); }
输出结果如下:
Mon====>Monday Tue====>Tuesday Wed====>Wednesday Thu====>Thursday Fri====>Friday Sat====>Saturday Sun====>Sunday 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。
public class Test { public enum Color { RED("红色",1),GREEN("绿色",2),WHITE("白色",3),YELLOW("黄色",4); //成员变量 private String name; private int index; //构造方法 private Color(String name,int index) { this.name=name; this.index=index; } //覆盖方法 @Override public String toString() { return this.index+"-"+this.name; } } public static void main(String[] args) { System.out.println(Color.RED.toString()); //输出:1-红色 } }
EnumMap 与 EnumSet
为了更好地支持枚举类型,java.util 中添加了两个新类:EnumMap
和 EnumSet
。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(如 HashMap)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。//定义数据库类型枚举 public enum DataBaseType { MYSQUORACLE,DB2,SQLSERVER } //某类中定义的获取数据库URL的方法以及EnumMap的声明 private EnumMap<DataBaseType,String>urls=new EnumMap<DataBaseType,String>(DataBaseType.class); public DataBaseInfo() { urls.put(DataBaseType.DB2,"jdbc:db2://localhost:5000/sample"); urls.put(DataBaseType.MYSQL,"jdbc:mysql://localhost/mydb"); urls.put(DataBaseType.ORACLE,"jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:sample"); urls.put(DataBaseType.SQLSERVER,"jdbc:microsoft:sqlserver://sql:1433;Database=mydb"); } //根据不同的数据库类型,返回对应的URL //@param type DataBaseType 枚举类新实例 //@return public String getURL(DataBaseType type) { return this.urls.get(type); }
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。方法名称 | 描述 |
---|---|
allOf(Class<E> element type) | 创建一个包含指定枚举类型中所有枚举成员的 EnumSet 对象 |
complementOf(EnumSet<E> s) |
创建一个与指定 EnumSet 对象 s 相同的枚举类型 EnumSet 对象, 并包含所有 s 中未包含的枚举成员 |
copyOf(EnumSet<E> s) |
创建一个与指定 EnumSet 对象 s 相同的枚举类型 EnumSet 对象, 并与 s 包含相同的枚举成员 |
noneOf(<Class<E> elementType) | 创建指定枚举类型的空 EnumSet 对象 |
of(E first,e...rest) | 创建包含指定枚举成员的 EnumSet 对象 |
range(E from ,E to) |
创建一个 EnumSet 对象,该对象包含了 from 到 to 之间的所有枚 举成员 |
EnumSet 作为 Set 接口实现,它支持对包含的枚举常量的遍历。
for(Operation op:EnumSet.range(Operation.PLUS,Operation.MULTIPLY)) { doSomeThing(op); }
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