枚举

枚举（Enum）是Java中一种特殊的数据类型，它允许程序员定义一个有限的、可枚举的数据集。枚举类型提供了一种更强大、更安全和更易读的方式来表示一组相关的常量。以下是关于Java中枚举的详细解释：

一、枚举的定义

在Java中，枚举类型是通过使用enum关键字来定义的。枚举类型的定义通常在类的内部，但也可以在类的外部定义并使用。枚举类型可以包含一个或多个枚举常量，每个常量都是枚举类型的实例。例如：

public enum Color {  
    RED, GREEN, BLUE;  
}

这个例子中，Color是一个枚举类型，它包含了三个枚举常量：RED、GREEN和BLUE。

二.声明枚举

声明枚举时必须使用 enum 关键字，然后定义枚举的名称、可访问性、基础类型和成员等。枚举声明的语法如下：

enum-modifiers enum enumname:enum-base
{
    enum-body,
}

其中，enum-modifiers 表示枚举的修饰符主要包括 public、private 和 internal；enumname 表示声明的枚举名称；enum-base 表示基础类型；enum-body 表示枚举的成员，它是枚举类型的命名常数。

任意两个枚举成员不能具有相同的名称，且它的常数值必须在该枚举的基础类型的范围之内，多个枚举成员之间使用逗号分隔。

提示：如果没有显式地声明基础类型的枚举，那么意味着它所对应的基础类型是 int。

例 1

下面代码定义了一个表示性别的枚举类型 SexEnum 和一个表示颜色的枚举类型 Color。

1. public enum SexEnum
2. {
3. male,female;
4. }
5. public enum Color
6. {
7. RED,BLUE,GREEN,BLACK;
8. }

之后便可以通过枚举类型名直接引用常量，如 SexEnum.male、Color.RED。

使用枚举还可以使 switch 语句的可读性更强，例如以下示例代码：

 1. enum Signal
2. {
3. //定义一个枚举类型
4. GREEN,YELLOW,RED
5. }
6. public class TrafficLight
7. {
8. Signal color=Signal.RED;
9. public void change()
10. {
11. switch(color)
12. {
13. case RED:
14. color=Signal.GREEN;
15. break;
16. case YELLOW:
17. color=Signal.RED;
18. break;
19. case GREEN:
20. color=Signal.YELLOW;
21. break;
22. }
23. }
24. }

三.枚举类

EnumMap基本用法

public class EnumMap<K extends Enum<K>, V> extends AbstractMap<K, V>
    implements java.io.Serializable, Cloneable

从上述定义可以看出，EnumMap的Key,必须事Enum 类型，而Value可以是任意类型。看下边初始化格式：

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

实例如下：

import java.util.EnumMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map.Entry;
 
public class EnumTest {
 
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        
        EnumMap<Color, String> enumMap=new EnumMap<>(Color.class);
        enumMap.put(Color.BLANK, "黑夜就是我的面纱");
        enumMap.put(Color.GREEN, "我就给你绿帽子");
        enumMap.put(Color.RED, "红旗我的样子");
        enumMap.put(Color.BLANK, "黑夜没月亮");
        Iterator<Entry<Color, String>> iterator=enumMap.entrySet().iterator();
        while(iterator.hasNext())
        {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
 }

运行结果：

RED=红旗我的样子
GREEN=我就给你绿帽子
BLANK=黑夜没月亮

从实例我们发现，可以通过这种方式给枚举赋上特殊的值。

EnumSet基本用法

EnumSet 是一个与枚举类型一起使用的专用 Set 实现。枚举set中所有元素都必须来自单个枚举类型（即必须是同类型，且该类型是Enum的子类）。枚举类型在创建 set 时显式或隐式地指定。枚举 set 在内部表示为位向量。此表示形式非常紧凑且高效。此类的空间和时间性能应该很好，足以用作传统上基于 int 的“位标志”的替换形式，具有高品质、类型安全的优势。
Enumset是个虚类，我们只能通过它提供的静态方法来返回Enumset的实现类的实例。返回EnumSet的两种不同的实现：如果EnumSet大小小于64，就返回RegularEnumSet实例(当然它继承自EnumSet)，这个EnumSet实际上至用了一个long来存储这个EnumSet。如果 EnumSet大小大于等于64，则返回JumboEnumSet实例，它使用一个long[]来存储。这样做的好处很明显：大多数情况下返回的RegularEnumSet效率比JumboEnumSet高很多。
源码：

public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) {
        Enum<?>[]universe=getUniverse(elementType);
        if (universe == null)
            throw new ClassCastException(elementType + " not an enum");
 
        if (universe.length <= 64)
            return new RegularEnumSet<>(elementType, universe);
        else
            return new JumboEnumSet<>(elementType, universe);
    }

上文说RegularEnumSet方法效率高很多，那为什么呢，我们看看RegularEnumSet的源码：
枚举存储：

private long elements = 0L;

add方法：

public boolean add(E e) {
		typeCheck(e);
      
        long oldElements = elements;
        elements |= (1L << ((Enum<?>)e).ordinal());
        return elements != oldElements;
}

细心的读者发现，小于64位时，仅仅是对一个长整型数据进行操作，效率当然要快许多。
我们再看看JumboEnumSet类实现：
枚举值存储：

private long elements[];
 public boolean add(E e) {
        typeCheck(e);
     
        int eOrdinal = e.ordinal();
        int eWordNum = eOrdinal >>> 6;
        long oldElements = elements[eWordNum];
        elements[eWordNum] |= (1L << eOrdinal);
        boolean result = (elements[eWordNum] != oldElements);
        if (result)
            size++;
        return result;
 }

从源码看出，JumboEnumSet使用long数组存储数据，添加操作也是操作数组，效率当然要慢点。
实例：

import java.util.EnumSet;
import java.util.Iterator;
 
public class EnumSetTest {
 
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        EnumSet<Color> enumSet=EnumSet.allOf(Color.class);
        Iterator<Color> iterator=enumSet.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
            
        }
    }
 
}

运行结果：

RED
GREEN
BLANK
YELLO

综合实例（线程状态）

public enum ThreadStates {
    START,
    RUNNING,
    WAITING,
    DEAD;
}

import java.io.Closeable;
import java.io.IOException;
 
/**
 * This Enum example shows all the things we can do with Enum types
 * @author pankaj
 *
 */
public enum ThreadStatesEnum implements Closeable{
    START(1){
        @Override
        public String toString(){
            return "START implementation. Priority="+getPriority();
        }
 
        @Override
        public String getDetail() {
            return "START";
        }
    },
    RUNNING(2){
        @Override
        public String getDetail() {
            return "RUNNING";
        }
    },
    WAITING(3){
        @Override
        public String getDetail() {
            return "WAITING";
        }
    },
    DEAD(4){
        @Override
        public String getDetail() {
            return "DEAD";
        }
    };
    
    private int priority;
    
    public abstract String getDetail();
    //Enum constructors should always be private.
    private ThreadStatesEnum(int i){
        priority = i;
    }
    
    //Enum can have methods
    public int getPriority(){
        return this.priority;
    }
    
    public void setPriority(int p){
        this.priority = p;
    }
    
    //Enum can override functions
    @Override
    public String toString(){
        return "Default ThreadStatesConstructors implementation. Priority="+getPriority();
    }
 
    @Override
    public void close() throws IOException {
        System.out.println("Close of Enum");
    }
}

测试端：

import java.io.IOException;
import java.util.EnumMap;
import java.util.EnumSet;
import java.util.Set;
 
public class JavaEnumExamples {
 
    public static void main(String[] args) throws IOException {
                
        usingEnumMethods();
        
        usingEnumValueOf();
        
        usingEnumValues();
        
        usingEnumInSwitch(ThreadStatesEnum.START);
        usingEnumInSwitch(ThreadStatesEnum.DEAD);
        
        usingEnumMap();
        
        usingEnumSet();
        
    }
 
    private static void usingEnumSet() {
        EnumSet<ThreadStatesEnum> enumSet = EnumSet.allOf(ThreadStatesEnum.class);
        for(ThreadStatesEnum tsenum : enumSet){
            System.out.println("Using EnumSet, priority = "+tsenum.getPriority());
        }
    }
 
    private static void usingEnumMap() {
        EnumMap<ThreadStates, String> enumMap = new EnumMap<ThreadStates,String>(ThreadStates.class);
        enumMap.put(ThreadStates.START, "Thread is started");
        enumMap.put(ThreadStates.RUNNING, "Thread is running");
        enumMap.put(ThreadStates.WAITING, "Thread is waiting");
        enumMap.put(ThreadStates.DEAD, "Thread is dead");
        
        Set<ThreadStates> keySet = enumMap.keySet();
        for(ThreadStates key : keySet){
            System.out.println("key="+key.toString()+":: value="+enumMap.get(key));
        }
        
    }
 
    private static void usingEnumInSwitch(ThreadStatesEnum th) {
        switch (th){
        case START:
            System.out.println("START thread");
            break;
        case WAITING:
            System.out.println("WAITING thread");
            break;
        case RUNNING:
            System.out.println("RUNNING thread");
            break;
        case DEAD:
            System.out.println("DEAD thread");
        }
    }
 
    private static void usingEnumValues() {
        ThreadStatesEnum[] thArray = ThreadStatesEnum.values();
        
        for(ThreadStatesEnum th : thArray){
            System.out.println(th.toString() + "::priority="+th.getPriority());
        }
    }
 
    private static void usingEnumValueOf() {
        ThreadStatesEnum th = Enum.valueOf(ThreadStatesEnum.class, "START");
        System.out.println("th priority="+th.getPriority());
    }
 
    private static void usingEnumMethods() throws IOException {
        ThreadStatesEnum thc = ThreadStatesEnum.DEAD;
        System.out.println("priority is:"+thc.getPriority());
        
        thc = ThreadStatesEnum.DEAD;
        System.out.println("Using overriden method."+thc.toString());
        
        thc = ThreadStatesEnum.START;
        System.out.println("Using overriden method."+thc.toString());
        thc.setPriority(10);
        System.out.println("Enum Constant variable changed priority value="+thc.getPriority());
        thc.close();
    }
 
}

运行结果：

priority is:4
Using overriden method.Default ThreadStatesConstructors implementation. Priority=4
Using overriden method.START implementation. Priority=1
Enum Constant variable changed priority value=10
Close of Enum
th priority=10
START implementation. Priority=10::priority=10
Default ThreadStatesConstructors implementation. Priority=2::priority=2
Default ThreadStatesConstructors implementation. Priority=3::priority=3
Default ThreadStatesConstructors implementation. Priority=4::priority=4
START thread
DEAD thread
key=START:: value=Thread is started
key=RUNNING:: value=Thread is running
key=WAITING:: value=Thread is waiting
key=DEAD:: value=Thread is dead
Using EnumSet, priority = 10
Using EnumSet, priority = 2
Using EnumSet, priority = 3
Using EnumSet, priority = 4

四.枚举的使用场景

枚举类型非常适合用于表示一组固定的常量集合，当一个变量有几种固定可能的取值时，就可以将它定义为枚举类型。例如：

季节（春、夏、秋、冬）
星期几（星期一至星期日）
颜色（红、绿、蓝等）
指令集（在状态机或命令模式中使用）

posted @ 2024-08-07 15:01 nadooo 阅读(51) 评论(0) 收藏举报

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枚举

枚举

一、枚举的定义

二.声明枚举

提示：如果没有显式地声明基础类型的枚举，那么意味着它所对应的基础类型是 int。

三.枚举类

EnumMap基本用法

EnumSet基本用法

综合实例（线程状态）

四.枚举的使用场景

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