Java枚举类使用场景及实例解析

为什么要用枚举类

什么场景会用到枚举，比如在表示一周的某一天，一年中的四季，这样一组常量的时候我们会用到枚举。在Java引入枚举类之前常用一组int常量来表示枚举，这种方式称为int枚举模式（int enum pattern）。

private static final int MONDAY = 1;
private static final int TUESDAY = 2;
private static final int WEDNESDAY = 3;
private static final int THURSDAY = 4;

private static final int CODE_START = 1;
private static final int CODE_STATUS = 2;
private static final int CODE_STOP = 3;

这种我们非常习惯的模式其实存在着很多不足和问题，

int枚举组不具备命名空间的能力，当表示具有相同命名常量时，需要添加前缀避免冲突
int表示的枚举值不具有描述性，需要遍历判断具体的值并添加描述
int枚举模式不具有安全性，此外int类型是编译时常量，如果与int枚举常量关联的值发生变化，必须重新编译，不重新编译虽然不影响运行，但是准确性已经不能保证

即便是升级为用String来表示枚举值，String枚举模式（String enum pattern），但这样同样存在其他问题，

初学者容易直接把字符串常量硬编码到代码中，不使用对应的常量字段（filed）名，一旦书写错误，编译器无法检查，但在运行时会报出异常

String枚举模式会存在一定的性能问题，涉及到字符串的比较操作

因此Java引入了枚举类型解决int和String枚举模式带来的诸多不足，枚举类型保证了编译时的类型安全，枚举类型有自己独立的命名空间，枚举类型便于扩展，可以添加方法和域实现其他的外部接口。

如何使用枚举类

创建枚举类

Java中枚举是一种特殊的引用类型，是类（Class）的一种，JDK1.5中开始引入枚举类型，在Java中使用enum关键字来声明枚举类，枚举类编译后默认继承了java.lang.Enum，因此枚举类不能在继承其他类，枚举一般用来声明某一特定类型的有穷集合，如用枚举表示四季

public enum Season {
  SPRING,SUMMER,FALL,WINTER
}

枚举类API

参考JDK api 1.8.CHM，可以看到枚举类的常用api如下：

name public final String name()

返回此枚举常量的名称，与其枚举声明中声明的完全相同。大多数程序员应该使用toString()方法，因为toString方法可能会返回一个更加用户友好的名称。该方法主要用于专门的情况，其中正确性取决于获得确切的名称，这从发布到发布不会有所不同。

ordinal public final int ordinal()

返回此枚举常数的序数（其枚举声明中的位置，其中初始常数的序数为零）。大多数程序员将不会使用这种方法。它被设计为使用复杂的基于枚举的数据结构，如EnumSet和EnumMap 。

toString public String toString()

返回声明中包含的此枚举常量的名称。该方法可以被覆盖，尽管它通常不是必需或不可取的。当一个更“程序员友好”的字符串形式存在时，枚举类型应该覆盖此方法。

重写： toString 在 Object

compareTo public final int compareTo(E o)

将此枚举与指定的对象进行比较以进行订购。返回一个负整数，零或正整数，因为该对象小于，等于或大于指定对象。枚举常数仅与相同枚举类型的其他枚举常量相当。该方法实现的自然顺序是声明常量的顺序。

Specified by: compareTo 在界面Comparable<E extends Enum<E>

参数：o - 要比较的对象。

结果：负整数，零或正整数，因为该对象小于，等于或大于指定对象。

getDeclaringClass public final Class<E> getDeclaringClass()

返回与此枚举常量的枚举类型相对应的Class对象。当且仅当e1.getDeclaringClass()== e2.getDeclaringClass()）时，两个枚举常量e1和e2具有相同的枚举类型。（此方法返回的值可能与使用常量特定类体的枚举常数Object.getClass()方法返回的值不同）

结果：该类对象对应于此枚举常量的枚举类型

valueOf public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class <T> enumType,String name)

返回具有指定名称的指定枚举类型的枚举常量。该名称必须与用于声明此类型的枚举常量的标识符完全一致。（不允许使用外来空白字符。）
请注意，对于特定枚举类型T ，可以使用该枚举上隐式声明的public static T valueOf(String)方法，而不是使用此方法将名称映射到

相应的枚举常量。枚举类型的所有常量可以通过调用该类型的隐式public static T[] values()方法来获得。

values

此方法并未在API中提供，返回枚举类型所有对象实例，返回值枚举类型的数组。

枚举应用案例

上面简单描述了如何声明一个枚举类，这里结合实际应用场景描述枚举的其他用法

单例设计模式

说到单例模式很多人会比较熟悉懒汉、饿汉等常见的单例书写模式，用枚举表示枚举还是比较少见的，对于单例设计模式的多种写法，单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。首先回顾下单例设计模式要求满足的特点：

构造方法私有化；
实例化的变量引用私有化；
获取实例的方法共有。

public enum Singleton {
  INSTANCE;
  public Singleton getInstance(){
    return INSTANCE;
  }
}

使用枚举方式创建单例的好处：

避免反射攻击
避免序列化问题

有穷对象集合

枚举类型中的构造器默认私有化，只能添加private修饰或者不添加

枚举类型中定义的抽象方法必须被所有常量中的具体方法所覆盖，特定于常量的方法实现可以结合特定于常量的数据结合起来

用枚举表示加减乘除的操作

public enum Operation {
  PLUS("+","加法"){
    public double apply(double x,double y){
      return x + y;
    }
  },
  MINUS("-","减法"){
    public double apply(double x,double y){
      return x - y;
    }
  },
  TIMES("*","乘法"){
    public double apply(double x,double y){
      return x * y;
    }
  },
  DIVIDE("/","除法"){
    public double apply(double x,double y){
      return x / y;
    }
  };

  private final String symbol;
  private final String operName;

  public String getSymbol() {
    return symbol;
  }
  public String getOperName() {
    return operName;
  }
  Operation(String symbol, String operName){
    this.symbol = symbol;
    this.operName = operName;
  }
  public abstract double apply(double x,double y);
}

调用枚举中的方法

public class TestOpera {
  public static void main(String[] args) {
    double x = 1;
    double y = 1;
    for(Operation operate : Operation.values()){
      System.out.println(
      operate.getOperName()+":"+x+operate.getSymbol()+y+" = "+operate.apply(x,y)
      );
    }
  }
}

输出结果

加法：1.0 + 1.0 = 2.0
减法：1.0 - 1.0 = 0.0
乘法：1.0 * 1.0 = 1.0
除法：1.0 / 1.0 = 1.0

引入枚举类型，不仅可以描述枚举本身，还可以添加描述性字符串，甚至给每个对象添加结合特有常量的行为，也不用考虑其他安全性为题。

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