Java基础：枚举Enum
在某些情况下，一个类的对象是有限而且固定的，比如季节类，它只有4个对象：春、夏、秋、冬。这种实例有限而且固定的类，在Java里被称为枚举类。
1 手动实现枚举类
示例：
package com.demo2;
public class Season {
public static final Season SPRING = new Season("春天", "趁春踏青");
public static final Season SUMMER = new Season("夏天", "夏日炎炎");
public static final Season FALL = new Season("秋天", "秋高气爽");
public static final Season WINTER = new Season("冬天", "围炉观雪");
public static Season getSeason(int seasonNum) {
switch (seasonNum) {
case 1:
return SPRING;
case 2:
return SUMMER;
case 3:
return FALL;
case 4:
return WINTER;
default:
return null;
}
}
private final String name;
private final String desc;
private Season(String name, String desc) {
this.name = name;
this.desc = desc;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getDesc() {
return desc;
}
}package com.demo2;
public class Test2 {
public Test2(Season s) {
System.out.println(s.getName() + "-----" + s.getDesc());
}
public static void main(String[] args) {
new Test2(Season.SPRING);
}
}如果需要手动实现枚举，可以采用如下设计方式：
通过private把构造器隐藏起来。
把这个类的所有实例都使用public static final修饰的类变量来保存。
如果有必要，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。
PS：有些程序员喜欢使用简单地定义几个静态常量来表示枚举类。
例如：
public static final int SEASON_SPRING=1; public static final int SEASON_SUMMER=2; public static final int SEASON_FALL=3; public static final int SEASON_WINTER=4;
这种方式存在几个问题：
类型不安全。例子中都是整型，所以季节可以进行+，-，*，/等int运算。
没有命名空间。这些静态常量只能靠前缀“SEASON_”来划分所属类型。
打印输出，意义不明确。如果使用System.out.println()打印SEASON_SPRING，输出是1，不是SPRING。
2 枚举类Enum
JDK 5新增了一个关键字Enum，它与class，interface的地位相同，用来定义枚举类。枚举类其实是一个特殊的类，它可以有自己的Field，方法，构造函数，可以实现一个或多个接口。
2.1 定义枚举类
示例：
package com.demo2;
public enum SeasonEnum{
SPRING, SUMMER, FALL, WINTER;
}编译该段代码，将生成一个SeasonEnum.class文件，说明枚举类是一种特殊的类。
定义枚举类时，需要显式地列出所有的枚举值，例如上面的SPRING, SUMMER, FALL, WINTER；所示，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实例。
2.2 枚举类本质
将2.1中生成的SeasonEnum.class文件反编译：
javap -c SeasonEnum.class > SeasonEnum.txt
结果如下：
Compiled from "SeasonEnum.java"
public final class com.demo2.SeasonEnum extends java.lang.Enum<com.demo2.SeasonEnum> {
public static final com.demo2.SeasonEnum SPRING;
public static final com.demo2.SeasonEnum SUMMER;
public static final com.demo2.SeasonEnum FALL;
public static final com.demo2.SeasonEnum WINTER;
static {};
Code:
0: new #1 // class com/demo2/SeasonEnum
3: dup
4: ldc #15 // String SPRING
6: iconst_0
7: invokespecial #16 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
10: putstatic #20 // Field SPRING:Lcom/demo2/SeasonEnum;
13: new #1 // class com/demo2/SeasonEnum
16: dup
17: ldc #22 // String SUMMER
19: iconst_1
20: invokespecial #16 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
23: putstatic #23 // Field SUMMER:Lcom/demo2/SeasonEnum;
26: new #1 // class com/demo2/SeasonEnum
29: dup
30: ldc #25 // String FALL
32: iconst_2
33: invokespecial #16 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
36: putstatic #26 // Field FALL:Lcom/demo2/SeasonEnum;
39: new #1 // class com/demo2/SeasonEnum
42: dup
43: ldc #28 // String WINTER
45: iconst_3
46: invokespecial #16 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
49: putstatic #29 // Field WINTER:Lcom/demo2/SeasonEnum;
52: iconst_4
53: anewarray #1 // class com/demo2/SeasonEnum
56: dup
57: iconst_0
58: getstatic #20 // Field SPRING:Lcom/demo2/SeasonEnum;
61: aastore
62: dup
63: iconst_1
64: getstatic #23 // Field SUMMER:Lcom/demo2/SeasonEnum;
67: aastore
68: dup
69: iconst_2
70: getstatic #26 // Field FALL:Lcom/demo2/SeasonEnum;
73: aastore
74: dup
75: iconst_3
76: getstatic #29 // Field WINTER:Lcom/demo2/SeasonEnum;
79: aastore
80: putstatic #31 // Field ENUM$VALUES:[Lcom/demo2/SeasonEnum;
83: return
public static com.demo2.SeasonEnum[] values();
Code:
0: getstatic #31 // Field ENUM$VALUES:[Lcom/demo2/SeasonEnum;
3: dup
4: astore_0
5: iconst_0
6: aload_0
7: arraylength
8: dup
9: istore_1
10: anewarray #1 // class com/demo2/SeasonEnum
13: dup
14: astore_2
15: iconst_0
16: iload_1
17: invokestatic #39 // Method java/lang/System.arraycopy:(Ljava/lang/Object;ILjava/lang/Object;II)V
20: aload_2
21: areturn
public static com.demo2.SeasonEnum valueOf(java.lang.String);
Code:
0: ldc #1 // class com/demo2/SeasonEnum
2: aload_0
3: invokestatic #47 // Method java/lang/Enum.valueOf:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;
6: checkcast #1 // class com/demo2/SeasonEnum
9: areturn
}java.lang.Enum的源码结构如下：
根据字节码和java.lang.Enum源码结构可以得出如下结论：
使用enum定义的枚举类默认直接继承了java.lang.Enum类，而不是直接继承java.lang.Object。其中java.lang.Enum实现了java.lang.Comparable<E>, java.lang.Serializable两个接口。
使用enum定义、非抽象的枚举类默认会使用final修饰，因此非抽象枚举类不能派生子类。
枚举类的构造函数只能使用private访问控制符。如果省略了构造函数的访问控制符，默认会使用private修饰；如果强制指定访问控制符，只能使用private。
枚举类的所有实例必须在枚举类的第一行显示列出，否则这个枚举类永远不都不能产生实例。列出这些实例时，系统会自动添加public statci final修饰符，无须程序员显示添加。
Java实现枚举的本质：
java.lang.Enum定义枚举对象的组成成分。一个枚举对象包含两个属性“ordinal”和“name”，一系列实例方法，例如toString、compareTo等等。“ordinal”是索引值，根据枚举声明的位置赋值，从0开始。“name”是枚举对象的名称。例如public enum SeasonEnum{SPRING, SUMMER, FALL, WINTER;}中，SPRING的索引值为0，name为“SPRING”；SUMMER的索引值为1，name为“SUMMER”.........。
编译时，编译器(javac)在自定义枚举类的.class文件中，添加static{}初始化块，初始化块包括生成枚举对象的指令。在示例字节码中，static｛｝初始化块里依次生成SPRING枚举对象并赋值索引值0，name为“SPRING”，生成SUMMER枚举对象并赋值索引值1，name为“SUMMER”..........最后，在SeasonEnum类中还定义了一个静态成员“ENUM$VALUES”，它是一个SeasonEnum数组，依据索引对象的“ordinal”值按顺序存放索引对象。
2.3 枚举类与switch结构
如果需要使用枚举类的某个实例，可以使用“枚举类.某个实例”的形式，例如SeasonEnum.SPRING。
示例：
package com.demo2;
public class Test {
public static void judge(SeasonEnum s) {
switch (s) {
case SPRING:
System.out.println("春天,趁春踏青");
break;
case SUMMER:
System.out.println("夏天,夏日炎炎");
break;
case FALL:
System.out.println("秋天,秋高气爽");
break;
case WINTER:
System.out.println("冬天,围炉观雪");
break;
}
}
public static void main(String[] args) {
judge(SeasonEnum.FALL);
}
}上面程序中的switch表达式中，使用了SeasonEnum对象作为表达式，这是JDK 5增加枚举后对switch的扩展：switch的控制表达式可以是任何枚举类型。不仅如此，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名字，无须添加枚举类作为限定。
3 枚举类与构造函数
4 枚举类与接口
5 枚举类与抽象方法
待续