你一定需要知道的高階JAVA枚舉特性！

JAVA枚舉，比你想象中功能還要強大！

我經(jīng)常發(fā)現(xiàn)自己在Java中使用枚舉來表示某個對象的一組值。

在編譯時確定類型可以具有什么值的能力是一種強大的能力，它為代碼提供了結構和意義。

當我第一次了解枚舉時，當時我認為它們只是一個為常量命名的工具，可以很容易地被靜態(tài)常量字符串ENUM_VAL_NAME所取代。

后來我發(fā)現(xiàn)我錯了。事實證明，Java枚舉具有相當高級的特性，可以使代碼干凈、不易出錯，功能強大。

讓我們一起來看看Java中的一些高級枚舉特性，以及如何利用這些特性使代碼更簡單、更可讀。

枚舉是類！

在Java中，枚舉是Object的一個子類。讓我們看看所有枚舉的基類，Enum（為簡潔起見進行了修改）。

public?abstract?class?Enum<E?extends?Enum<E>>
????implements?Constable,?Comparable<E>,?Serializable?{
??private?final?String?name;
??
??public?final?String?name()?{
??????return?name;
??}
??
??private?final?int?ordinal;
??
??public?final?int?ordinal()?{
??????return?ordinal;
??}
??
??protected?Enum(String?name,?int?ordinal)?{
??????this.name?=?name;
??????this.ordinal?=?ordinal;
??}
??
??public?String?toString()?{
??????return?name;
??}
??
??public?final?boolean?equals(Object?other)?{
??????return?this==other;
??}
??
??public?final?int?hashCode()?{
??????return?super.hashCode();
??}
??
??public?final?int?compareTo(E?o)?{
??????Enum?other?=?(Enum)o;
??????Enum?self?=?this;
??????if?(self.getClass()?!=?other.getClass()?&&?//?optimization
??????????self.getDeclaringClass()?!=?other.getDeclaringClass())
??????????throw?new?ClassCastException();
??????return?self.ordinal?-?other.ordinal;
??}
}
??

我們可以看到，這基本上只是一個常規(guī)的抽象類，有兩個字段，name和ordinal。

所以說枚舉都是類，它們具有常規(guī)類的許多特性。

我們能夠為枚舉提供實例方法、構造函數(shù)和字段。我們可以重寫toString（），但不能重寫hashCode（）或equals（Object other）。

接下來我們看下我們的枚舉示例，Operation

??enum?Operation?{
????ADD,
????SUBTRACT,
????MULTIPLY
??}

這個枚舉表示一個Operation可以對兩個值執(zhí)行，并將生成一個結果。關于如何實現(xiàn)此功能，您最初的想法可能是使用switch語句，如下所示：

??public?int?apply(Operation?operation,?int?arg1,?int?arg2)?{
????switch(operation)?{
??????case?ADD:
????????return?arg1?+?arg2;
??????case?SUBTRACT:
????????return?arg1?-?arg2;
??????case?MULTIPLY:
????????return?arg1?*?arg2;
??????default:
????????throw?new?UnsupportedOperationException();
??}
}
??

當然，這樣子會有一些問題。

第一個問題是，如果我們將一個新operation添加到我們的Operation中，編譯器不會通知我們這個開關不能正確處理新操作。

更糟糕的是，如果一個懶惰的開發(fā)人員在另一個類中復制或重新編寫這些代碼，我們可能無法更新它。

第二個問題是默認情況default，每段程序里面都是必需的，盡管我們知道在正確的代碼里它永遠不會發(fā)生。

這是因為Java編譯器知道上面的第一個問題，并且希望確保我們能夠處理在不知情的情況下向Operation中添加了新枚舉。

還好，Java8用函數(shù)式編程為我們提供了一個干凈的解決方案。

函數(shù)枚舉實現(xiàn)

因為枚舉是類，所以我們可以創(chuàng)建一個枚舉字段來保存執(zhí)行操作的函數(shù)。

但是在我們找到解決方案之前，讓我們先來看看一些重構。

首先，讓我們把開關放在enum類中。

??
enum?Operation?{
??ADD,
??SUBTRACT,
??MULTIPLY;
??
??public?static?int?apply(Operation?operation,?int?arg1,?int?arg2)?{
????switch(operation)?{
??????case?ADD:
????????return?arg1?+?arg2;
??????case?SUBTRACT:
????????return?arg1?-?arg2;
??????case?MULTIPLY:
????????return?arg1?*?arg2;
??????default:
????????throw?new?UnsupportedOperationException();
????}
??}
}
??

我們可以這樣做：Operation.apply(Operation.ADD, 2, 3);

因為我們現(xiàn)在從Operation中調用方法，所以我們可以將其更改為實例方法并使用this，而不是用Operation.apply（）來實現(xiàn)，如下所示：

public?int?apply(int?arg1,?int?arg2)?{
??switch(this)?{
????case?ADD:
??????return?arg1?+?arg2;
????case?SUBTRACT:
??????return?arg1?-?arg2;
????case?MULTIPLY:
??????return?arg1?*?arg2;
????default:
??????throw?new?UnsupportedOperationException();
??}
}
??

像這樣使用：Operation.ADD.apply(2, 3);

看起來變好了。現(xiàn)在讓我們更進一步，通過使用函數(shù)式編程完全消除switch語句。

enum?Operation?{
??????????????ADD((x,?y)?->?x?+?y),
??????????????SUBTRACT((x,?y)?->?x?-?y),
??????????????MULTIPLY((x,?y)?->?x?*?y);
??
??????????????Operation(BiFunction?operation)?{
??????????????????????this.operation?=?operation;
??????????????}
??
??????????????private?final?BiFunction?operation;
??
??????????????public?int?apply(int?x,?int?y)?{
??????????????????????return?operation.apply(x,?y);
??????????????}
??
??}
??
??

這里我做的是：

• 添加了一個字段 BiFunction operation
• 用BiFunction創(chuàng)建了用于Operation的構造函數(shù)。
• 調用枚舉定義中的構造函數(shù)，并用lambda指定BiFunction。

這個java.util.function.BiFunction operation字段是對采用兩個參數(shù)的函數(shù)（方法）的引用。

在我們的例子中，兩個參數(shù)都是int，返回值也是int。不幸的是，Java參數(shù)化類型不支持原語，所以我們必須使用Integer。

因為BiFunction是用@functioninterface注釋的，所以我們可以使用Lambda表示法定義一個。

因為我們的函數(shù)接受兩個參數(shù)，所以我們可以使用（x，y）來指定它們。

然后我們定義了一個單行方法，它使用 ->x+y 返回一個值。這相當于下面的方法，只是更簡潔而已。

??class?Adder?implements?BiFunction<Integer,?Integer,?Integer>?{
??????????@Override
??????????public?Integer?apply(Integer?x,?Integer?y)?{
??????????????????return?x?+?y;
????}
??}

我們的新Operation實現(xiàn)采用相同的方式：Operation.ADD.apply(2, 3);.

但是，這種實現(xiàn)更好，因為編譯器會告訴我們何時添加了新Operation，這要求我們更新函數(shù)。如果沒有這一點，如果我們在添加新Operation時還不記得更新switch語句，就有可能得到UnsupportedOperationException（）。

關鍵要點

• Enum枚舉是Enum的擴展類。

• Enum枚舉可以有字段、構造函數(shù)和實例方法。

• Enum枚舉字段可以存儲函數(shù)。與lambda配合使用，可以創(chuàng)建干凈、安全的特定于枚舉的函數(shù)實現(xiàn)，并在編譯時強制執(zhí)行它們（而不是使用switch）。

下面是這個示例的GitHub地址。（https://github.com/alex-power/java-enum-example）

本文參考：https://medium.com/javarevisited/advanced-java-enum-features-you-need-to-know-b516a191c7e2