教妹學(xué)Java 第 45 講：枚舉

“今天我們來學(xué)習(xí)枚舉吧，三妹！”我說，“同學(xué)讓你去她家玩了兩天，感覺怎么樣呀？”

“心情放松了不少。”三妹說，“可以開始學(xué) Java 了，二哥。”

“OK。”

“枚舉（enum），是 Java 1.5 時引入的關(guān)鍵字，它表示一種特殊類型的類，繼承自 java.lang.Enum。”

“我們來新建一個枚舉 PlayerType。”

public enum PlayerType {
    TENNIS,
    FOOTBALL,
    BASKETBALL
}

“二哥，我沒看到有繼承關(guān)系呀！”

“別著急，看一下反編譯后的字節(jié)碼，你就明白了。”

public final class PlayerType extends Enum
{

    public static PlayerType[] values()
    {
        return (PlayerType[])$VALUES.clone();
    }

    public static PlayerType valueOf(String name)
    {
        return (PlayerType)Enum.valueOf(com/cmower/baeldung/enum1/PlayerType, name);
    }

    private PlayerType(String s, int i)
    {
        super(s, i);
    }

    public static final PlayerType TENNIS;
    public static final PlayerType FOOTBALL;
    public static final PlayerType BASKETBALL;
    private static final PlayerType $VALUES[];

    static 
    {
        TENNIS = new PlayerType("TENNIS", 0);
        FOOTBALL = new PlayerType("FOOTBALL", 1);
        BASKETBALL = new PlayerType("BASKETBALL", 2);
        $VALUES = (new PlayerType[] {
            TENNIS, FOOTBALL, BASKETBALL
        });
    }
}

“看到?jīng)]？Java 編譯器幫我們做了很多隱式的工作，不然手寫一個枚舉就沒那么省心省事了。”

• 要繼承 Enum 類；
• 要寫構(gòu)造方法；
• 要聲明靜態(tài)變量和數(shù)組；
• 要用 static 塊來初始化靜態(tài)變量和數(shù)組；
• 要提供靜態(tài)方法，比如說 values() 和  valueOf(String name)。

“確實，作為開發(fā)者，我們的代碼量減少了，枚舉看起來簡潔明了。”三妹說。

“既然枚舉是一種特殊的類，那它其實是可以定義在一個類的內(nèi)部的，這樣它的作用域就可以限定于這個外部類中使用。”我說。

public class Player {
    private PlayerType type;
    public enum PlayerType {
        TENNIS,
        FOOTBALL,
        BASKETBALL
    }
    
    public boolean isBasketballPlayer() {
      return getType() == PlayerType.BASKETBALL;
    }

    public PlayerType getType() {
        return type;
    }

    public void setType(PlayerType type) {
        this.type = type;
    }
}

PlayerType 就相當(dāng)于 Player 的內(nèi)部類。

由于枚舉是 final 的，所以可以確保在 Java 虛擬機(jī)中僅有一個常量對象，基于這個原因，我們可以使用“==”運算符來比較兩個枚舉是否相等，參照 isBasketballPlayer() 方法。

“那為什么不使用 equals() 方法判斷呢？”三妹問。

if(player.getType().equals(Player.PlayerType.BASKETBALL)){};

“我來給你解釋下。”

“==”運算符比較的時候，如果兩個對象都為 null，并不會發(fā)生 NullPointerException，而 equals() 方法則會。

另外， “==”運算符會在編譯時進(jìn)行檢查，如果兩側(cè)的類型不匹配，會提示錯誤，而 equals() 方法則不會。

“枚舉還可用于 switch 語句，和基本數(shù)據(jù)類型的用法一致。”我說。

switch (playerType) {
        case TENNIS:
            return "網(wǎng)球運動員費德勒";
        case FOOTBALL:
            return "足球運動員C羅";
        case BASKETBALL:
            return "籃球運動員詹姆斯";
        case UNKNOWN:
            throw new IllegalArgumentException("未知");
        default:
            throw new IllegalArgumentException(
                    "運動員類型: " + playerType);

    }

“如果枚舉中需要包含更多信息的話，可以為其添加一些字段，比如下面示例中的 name，此時需要為枚舉添加一個帶參的構(gòu)造方法，這樣就可以在定義枚舉時添加對應(yīng)的名稱了。”我繼續(xù)說。

public enum PlayerType {
    TENNIS("網(wǎng)球"),
    FOOTBALL("足球"),
    BASKETBALL("籃球");

    private String name;

    PlayerType(String name) {
        this.name = name;
    }
}

“get 了吧，三妹？”

“嗯，比較好理解。”

“那接下來，我就來說點不一樣的。”

“來吧，我準(zhǔn)備好了。”

“EnumSet 是一個專門針對枚舉類型的 Set 接口（后面會講）的實現(xiàn)類，它是處理枚舉類型數(shù)據(jù)的一把利器，非常高效。”我說，“從名字上就可以看得出，EnumSet 不僅和 Set 有關(guān)系，和枚舉也有關(guān)系。”

“因為 EnumSet 是一個抽象類，所以創(chuàng)建 EnumSet 時不能使用 new 關(guān)鍵字。不過，EnumSet 提供了很多有用的靜態(tài)工廠方法。”

“來看下面這個例子，我們使用 noneOf() 靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建了一個空的 PlayerType 類型的 EnumSet；使用 allOf() 靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建了一個包含所有 PlayerType 類型的 EnumSet。”

public class EnumSetTest {
    public enum PlayerType {
        TENNIS,
        FOOTBALL,
        BASKETBALL
    }

    public static void main(String[] args) {
        EnumSet<PlayerType> enumSetNone = EnumSet.noneOf(PlayerType.class);
        System.out.println(enumSetNone);

        EnumSet<PlayerType> enumSetAll = EnumSet.allOf(PlayerType.class);
        System.out.println(enumSetAll);
    }
}

“來看一下輸出結(jié)果。”

[]
[TENNIS, FOOTBALL, BASKETBALL]

有了 EnumSet 后，就可以使用 Set 的一些方法了，見下圖。

“除了 EnumSet，還有 EnumMap，是一個專門針對枚舉類型的 Map 接口的實現(xiàn)類，它可以將枚舉常量作為鍵來使用。EnumMap 的效率比 HashMap 還要高，可以直接通過數(shù)組下標(biāo)（枚舉的 ordinal 值）訪問到元素。”

“和 EnumSet 不同，EnumMap 不是一個抽象類，所以創(chuàng)建 EnumMap 時可以使用 new 關(guān)鍵字。”

EnumMap<PlayerType, String> enumMap = new EnumMap<>(PlayerType.class);

有了 EnumMap 對象后就可以使用 Map 的一些方法了，見下圖。

和 HashMap（后面會講）的使用方法大致相同，來看下面的例子。

EnumMap<PlayerType, String> enumMap = new EnumMap<>(PlayerType.class);
enumMap.put(PlayerType.BASKETBALL,"籃球運動員");
enumMap.put(PlayerType.FOOTBALL,"足球運動員");
enumMap.put(PlayerType.TENNIS,"網(wǎng)球運動員");
System.out.println(enumMap);

System.out.println(enumMap.get(PlayerType.BASKETBALL));
System.out.println(enumMap.containsKey(PlayerType.BASKETBALL));
System.out.println(enumMap.remove(PlayerType.BASKETBALL));

“來看一下輸出結(jié)果。”

{TENNIS=網(wǎng)球運動員, FOOTBALL=足球運動員, BASKETBALL=籃球運動員}
籃球運動員
true
籃球運動員

“除了以上這些，《Effective Java》這本書里還提到了一點，如果要實現(xiàn)單例的話，最好使用枚舉的方式。”我說。

“等等二哥，單例是什么？”三妹沒等我往下說，就連忙問道。

“單例（Singleton）用來保證一個類僅有一個對象，并提供一個訪問它的全局訪問點，在一個進(jìn)程中。因為這個類只有一個對象，所以就不能再使用 new 關(guān)鍵字來創(chuàng)建新的對象了。”

“Java 標(biāo)準(zhǔn)庫有一些類就是單例，比如說 Runtime 這個類。”

Runtime runtime = Runtime.getRuntime();

“Runtime 類可以用來獲取 Java 程序運行時的環(huán)境。”

“關(guān)于單例，懂了些吧？”我問三妹。

“噢噢噢噢。”三妹點了點頭。

“通常情況下，實現(xiàn)單例并非易事，來看下面這種寫法。”

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton; 
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {
        synchronized (Singleton.class) { 
        if (singleton == null) {  
            singleton = new Singleton(); 
        }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

“要用到 volatile、synchronized 關(guān)鍵字等等，但枚舉的出現(xiàn)，讓代碼量減少到極致。”

public enum EasySingleton{
    INSTANCE;
}

“就這？”三妹睜大了眼睛。

“對啊，枚舉默認(rèn)實現(xiàn)了 Serializable 接口，因此 Java 虛擬機(jī)可以保證該類為單例，這與傳統(tǒng)的實現(xiàn)方式不大相同。傳統(tǒng)方式中，我們必須確保單例在反序列化期間不能創(chuàng)建任何新實例。”我說。

“好了，關(guān)于枚舉就講這么多吧，三妹，你把這些代碼都手敲一遍吧！”

“好勒，這就安排。二哥，你去休息吧。”

“嗯嗯。”講了這么多，必須跑去抽煙機(jī)那里安排一根華子了。

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