Java集合框架：EnumMap
EnumMap定义
package java.util;
import java.util.Map.Entry;
import sun.misc.SharedSecrets;
public class EnumMap<K extends Enum<K>, V> extends AbstractMap<K, V>
implements java.io.Serializable, Cloneable{
private final Class<K> keyType;
private transient K[] keyUniverse;
private transient Object[] vals;
private transient int size = 0;
}keyType变量是EnumMap的key泛型的类对象，EnumMap依据这个类型。能够获得keyUniverse的内容。vals存放的是与keyUniverse映射的值。假设没有映射则为null，假设映射为null则会特殊处理成NULL。NULL的定义例如以下：
private static final Object NULL = new Object() {
public int hashCode() {
return 0;
}
public String toString() {
return "java.util.EnumMap.NULL";
}
};对于值NULL的处理相似WeakHashMap的特殊处理，会有两个方法：
private Object maskNull(Object value) {
return (value == null ? NULL : value);
}
private V unmaskNull(Object value) {
return (V) (value == NULL ? null : value);
} 这样能够区分vals中是null（即没有映射）还是NULL（即映射为null）；
EnumMap的size是依据vals中的非null（包含NULL）的值的个数确定的，比方put方法：
public V put(K key, V value) {
typeCheck(key);
int index = key.ordinal();
Object oldValue = vals[index];
vals[index] = maskNull(value);
if (oldValue == null)
size++;
return unmaskNull(oldValue);
} typeCheck推断key的类对象或者父类对象是否与keyType相等，假设不相等则抛出ClassCastException异常。
注意EnumMap并没有相似HashMap的resize的过程，也没有载入因子的概念，由于在一个EnumMap创建的时候，keyUniverse和vals的大小就固定。
EnumMap使用
先举个小样例：
package collections.map;
import java.util.EnumMap;
import java.util.Map;
public class EnumMapTest
{
public enum Color
{
RED,BLUE,BLACK,YELLOW,GREEN;
}
public static void main(String[] args)
{
EnumMap<Color,String> map = new EnumMap<>(Color.class);
EnumMap<Color,String> map = new EnumMap<>(Color.class);
map.put(Color.YELLOW, "黄色");
map.put(Color.RED, "红色");
map.put(Color.BLUE, null);
// map.put(null, "无"); //会报NullPonitException的错误
map.put(Color.BLACK, "黑色");
map.put(Color.GREEN, "绿色");
for(Map.Entry<Color,String> entry:map.entrySet())
{
System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
}
System.out.println(map);
}
}执行结果：
RED:红色
BLUE:null
BLACK:黑色
YELLOW:黄色
GREEN:绿色
{RED=红色, BLUE=null, BLACK=黑色, YELLOW=黄色, GREEN=绿色}EnumMap的key不同意为null，value能够为null，依照key在enum中的顺序进行保存。非线程安全。能够用工具类Collections进行包装成线程安全的：
Map<EnumKey, V> m = Collections.synchronizedMap(new EnumMap<EnumKey, V>(...)); 有关enum的应用知识能够參考《Java枚举类型enum》。
EnumMap的基本操作都比較快，都在常量时间内完毕，基本上（但不保证）比HashMap快。
EnumMap有三个构造函数：
- public EnumMap(Class<K> keyType)；
- public EnumMap(EnumMap<K, ?
extends V> m)；
- public EnumMap(Map<K, ?
extends V> m) ；
前两个构造函数一目了然，对第三个构造函数进行分析：
Map<Integer,Integer> map1 = new HashMap<>();
map1.put(1, 1);
map1.put(3, 3);
map1.put(2, 2);
Map<Integer,Integer> map2 = new EnumMap<>(map1);//编译器提示错误：Cannot infer type arguments for EnumMap<> 这个是由于Integer并非extends Enum;
这里变换一下，採用Map
Map<Enum,Integer> map1 = new HashMap<>();
map1.put(Color.YELLOW, 1);
map1.put(Color.RED, 3);
map1.put(Color.BLUE, 2);
Map<Enum,Integer> map2 = new EnumMap<>(map1);
for(Map.Entry entry:map2.entrySet())
{
System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
}
System.out.println(map2);
System.out.println(map2.size());能够正常执行。输出结果：
RED:3
BLUE:2
YELLOW:1
{RED=3, BLUE=2, YELLOW=1}
3相信大家能够总结个一二了吧。
EnumMap用途
《Effective Java》中作者建议用EnumMap取代叙述索引。最好不要用序数来索引数组，而要使用EnumMap。
这里採用《Effective Java》书中的样例来举例。
public static class Herb
{
public enum Type
{
ANNUAL, PERENNIAL, BIENNTAL
}
private final String name;
private final Type type;
public Herb(String name, Type type)
{
this.name = name;
this.type = type;
}
public Type getType()
{
return type;
}
@Override
public String toString()
{
return name;
}
}如今用一座种满香草的花园，想要依照类型（一年生、多年生、两年生，即上面Type的类型）进行组织之后将这些植物列出来。假设使用数组实现的话。须要构建三个集合，每种类型一个。而且遍历整座花园，将每种香草放到相应的集合中。
Herb[] garden = new Herb[]{new Herb("f1",Herb.Type.ANNUAL),new Herb("f2",Herb.Type.PERENNIAL),new Herb("f3",Herb.Type.BIENNTAL),
new Herb("f4",Herb.Type.PERENNIAL),new Herb("f5",Herb.Type.ANNUAL),new Herb("f6",Herb.Type.BIENNTAL),
new Herb("f7",Herb.Type.ANNUAL),new Herb("f8",Herb.Type.BIENNTAL),new Herb("f9",Herb.Type.PERENNIAL)};
Set<Herb>[] herbsByType = (Set<Herb>[]) new Set[Herb.Type.values().length];
for(int i=0;i<herbsByType.length;i++)
{
herbsByType[i] = new HashSet<Herb>();
}
for(Herb h:garden)
{
herbsByType[h.type.ordinal()].add(h);
}
for(int i=0;i<herbsByType.length;i++)
{
System.out.printf("%s:%s%n", Herb.Type.values()[i],herbsByType[i]);
}执行结果：
ANNUAL:[f5, f7, f1]
PERENNIAL:[f4, f2, f9]
BIENNTAL:[f8, f3, f6] 这样的方法确实可行。可是影藏着很多问题。由于数组不能和泛型兼容。程序须要进行未受检的转换，而且不能正确无误地进行编译。由于数组不知道它的索引代表着什么，你必须手工标注这些索引的输出。可是这样的方法最严重的问题在于。当你訪问一个依照枚举的叙述进行索引的数组时，使用正确的int值就是你的职责了。int不能提供枚举的类型安全。
可是你能够用EnumMap改善这个程序：
Herb[] garden = new Herb[]{new Herb("f1",Herb.Type.ANNUAL),new Herb("f2",Herb.Type.PERENNIAL),new Herb("f3",Herb.Type.BIENNTAL),
new Herb("f4",Herb.Type.PERENNIAL),new Herb("f5",Herb.Type.ANNUAL),new Herb("f6",Herb.Type.BIENNTAL),
new Herb("f7",Herb.Type.ANNUAL),new Herb("f8",Herb.Type.BIENNTAL),new Herb("f9",Herb.Type.PERENNIAL)};
Map<Herb.Type, Set<Herb>> herbsByType = new EnumMap<>(Herb.Type.class);
for(Herb.Type t : Herb.Type.values())
{
herbsByType.put(t, new HashSet<Herb>());
}
for(Herb h:garden)
{
herbsByType.get(h.type).add(h);
}
System.out.println(herbsByType);执行结果：
{ANNUAL=[f7, f1, f5], PERENNIAL=[f4, f2, f9], BIENNTAL=[f8, f6, f3]}这段程序更剪短、更清楚，也更安全。执行速度方面能够与使用序数的数组相媲美。注意EnumMap构造器採用键类型的Class对象：这是一个有限制的类型令牌，它提供了执行时的泛型信息。
总结
EnumMap是专门为枚举类型量身定做的Map实现。
尽管使用其他的Map实现（如HashMap）也能完毕枚举类型实例到值得映射，可是使用EnumMap会更加高效：它仅仅能接收同一枚举类型的实例作为键值。而且由于枚举类型实例的数量相对固定而且有限，所以EnumMap使用数组来存放与枚举类型相应的值。这使得EnumMap的效率很高。EnumMap在内部使用枚举类型的ordinal()得到当前实例的声明次序，并使用这个次序维护枚举类型实例相应值在数组的位置。
參考资料：
1. 《Java枚举类型enum》
2. 《Effective Java(Second Edition)》. Joshua Bloch.
3. 《EnumMap与Enumset的使用 》
