Python标准库enum模块实现枚举类

一、介绍

Python标准库中的enum模块提供了一种创建枚举类型的方式，枚举类型是一种特殊的类，用于定义一组命名的常量。以下是enum模块的主要特点和实现方式：

1. ‌基本用法‌：

   • 使用Enum类可以定义一个枚举类型，枚举成员是类的属性，每个成员有唯一的名称和值。
   • 枚举成员的值可以是任意类型，但通常是整数或字符串。

2. ‌枚举成员‌：

   • 枚举成员是唯一的，不能重复定义。
   • 可以通过名称或值访问枚举成员。

3. ‌自动赋值‌：

   • 使用auto()函数可以自动为枚举成员分配值（通常是递增的整数）。

4. ‌功能扩展‌：

   • IntEnum：枚举成员的值必须是整数，并且可以与整数直接比较。
   • Flag和IntFlag：支持按位运算的枚举类型，适用于标志位操作。

5. ‌迭代和比较‌：

   • 枚举类型是可迭代的，可以遍历所有成员。
   • 枚举成员支持身份比较（is）和相等比较（==），但不支持大小比较（除非使用IntEnum）。

6. ‌别名和唯一性‌：

   • 可以定义别名（多个名称对应同一个值），但默认情况下不允许重复值（除非使用@unique装饰器禁用别名）。

from enum import Enum, auto, unique


@unique
class Color(Enum):
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3
    # YELLOW = 1  # 会报错，因为值重复且使用了@unique装饰器


class Status(Enum):
    PENDING = auto()
    RUNNING = auto()
    COMPLETED = auto()


# 访问枚举成员
print(Color.RED)  # 输出: Color.RED
print(Color.RED.name)  # 输出: RED
print(Color.RED.value)  # 输出: 1

# 遍历枚举
for status in Status:
    print(status)
"""
Status.PENDING
Status.RUNNING
Status.COMPLETED
"""

enum模块的枚举类提供了清晰、安全的方式管理常量，避免了魔法数字和字符串的使用，提高了代码的可读性和可维护性。

 

二、多重继承int、str

1、单继承Enum

特点：‌

• ‌类型安全‌：枚举成员是独立的枚举对象，不与整数、字符串等混用。
• ‌禁止整数、字符串的操作‌：Color.RED + 1会报错（不支持运算）。
• ‌严格比较‌：Color.RED == 1 返回 False（需显式比较.value）。

‌适用场景‌：需要强类型约束，避免枚举值与数字、字符串混淆时。

from enum import Enum


class Color(Enum):
    """颜色枚举类示例"""
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3


class Status(Enum):
    """状态枚举类示例"""
    PENDING = 'pending'
    RUNNING = 'running'
    COMPLETED = 'completed'


"""
枚举成员是独立的枚举对象，不与整数、字符串混用。
需要使用时，要通过 value 获取实际的值才能进行使用
"""
print(Color.RED == 1)  # False
print(Color.RED.value == 1)  # 需要通过 value 获取实际的值，True
print(Status.RUNNING == 'running')  # False
print(Status.RUNNING.value == 'running')  # 需要通过 value 获取实际的值，True

2、int、str和Enum多重继承

特点：‌

• ‌整数兼容‌：枚举成员可当整数、字符串使用（Color.RED + 1 输出 2）。
• ‌隐式比较‌：Color.RED == 1 返回 True。
• ‌序列化友好‌：直接存储为整数、字符串（如JSON序列化）。

‌适用场景‌：需要与数字交互（如数据库状态码、协议字段）。

from enum import Enum


class Color(int, Enum):
    """颜色枚举类示例"""
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3


class Status(str, Enum):
    """状态枚举类示例"""
    PENDING = 'pending'
    RUNNING = 'running'
    COMPLETED = 'completed'


"""
有没有通过 value 取值都能正常使用
"""
print(Color.RED)  # 类型还是Color.RED，但是继承了 int，实际使用的时候是 int 类型，不需要通过 value 获取值
print(Color.RED == 1)  # 没有通过 value 但是继承了 int：True
print(Color.RED.value == 1)  # 通过 value 获取值，True

print(Status.RUNNING)  # 类型还是Status.RUNNING，但是继承了 str，实际使用的时候是 str 类型，不需要通过 value 获取值
print(Status.RUNNING == 'running')  # 没有通过 value 但是继承了 str：True
print(Status.RUNNING.value == 'running')  # 通过 value 获取值，True

关键区别总结‌

特性	纯Enum	int + Enum
成员类型	枚举对象	枚举对象 + 整数
数学运算支持	❌ 报错	✅ 支持
与整数直接比较	❌ 需用.value	✅ 直接比较
序列化为数字	❌ 需手动处理	✅ 自动转为整数

根据需求选择：强类型用纯Enum，需数字兼容则加int。