2021-04-15 22:46  阅读(117)
文章分类:Java 零基础入门 文章标签:JavaJava 入门
©  原文作者:廖雪峰的网站 原文地址:https://www.liaoxuefeng.com/

在Java中,我们可以通过static final来定义常量。例如,我们希望定义周一到周日这7个常量,可以用7个不同的int表示:

    public class Weekday {
        public static final int SUN = 0;
        public static final int MON = 1;
        public static final int TUE = 2;
        public static final int WED = 3;
        public static final int THU = 4;
        public static final int FRI = 5;
        public static final int SAT = 6;
    }
    

使用常量的时候,可以这么引用:

    if (day == Weekday.SAT || day == Weekday.SUN) {
        // TODO: work at home
    }
    

也可以把常量定义为字符串类型,例如,定义3种颜色的常量:

    public class Color {
        public static final String RED = "r";
        public static final String GREEN = "g";
        public static final String BLUE = "b";
    }
    

使用常量的时候,可以这么引用:

    String color = ...
    if (Color.RED.equals(color)) {
        // TODO:
    }
    

无论是int常量还是String常量,使用这些常量来表示一组枚举值的时候,有一个严重的问题就是,编译器无法检查每个值的合理性。例如:

    if (weekday == 6 || weekday == 7) {
        if (tasks == Weekday.MON) {
            // TODO:
        }
    }
    

上述代码编译和运行均不会报错,但存在两个问题:

  • 注意到Weekday定义的常量范围是0~6,并不包含7,编译器无法检查不在枚举中的int值;
  • 定义的常量仍可与其他变量比较,但其用途并非是枚举星期值。

enum

为了让编译器能自动检查某个值在枚举的集合内,并且,不同用途的枚举需要不同的类型来标记,不能混用,我们可以使用enum来定义枚举类:

    // enum
    ----
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Weekday day = Weekday.SUN;
            if (day == Weekday.SAT || day == Weekday.SUN) {
                System.out.println("Work at home!");
            } else {
                System.out.println("Work at office!");
            }
        }
    }
    
    enum Weekday {
        SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT;
    }
    

注意到定义枚举类是通过关键字enum实现的,我们只需依次列出枚举的常量名。

int定义的常量相比,使用enum定义枚举有如下好处:

首先,enum常量本身带有类型信息,即Weekday.SUN类型是Weekday,编译器会自动检查出类型错误。例如,下面的语句不可能编译通过:

    int day = 1;
    if (day == Weekday.SUN) { // Compile error: bad operand types for binary operator '=='
    }
    

其次,不可能引用到非枚举的值,因为无法通过编译。

最后,不同类型的枚举不能互相比较或者赋值,因为类型不符。例如,不能给一个Weekday枚举类型的变量赋值为Color枚举类型的值:

    Weekday x = Weekday.SUN; // ok!
    Weekday y = Color.RED; // Compile error: incompatible types
    

这就使得编译器可以在编译期自动检查出所有可能的潜在错误。

enum的比较

使用enum定义的枚举类是一种引用类型。前面我们讲到,引用类型比较,要使用equals()方法,如果使用==比较,它比较的是两个引用类型的变量是否是同一个对象。因此,引用类型比较,要始终使用equals()方法,但enum类型可以例外。

这是因为enum类型的每个常量在JVM中只有一个唯一实例,所以可以直接用==比较:

    if (day == Weekday.FRI) { // ok!
    }
    if (day.equals(Weekday.SUN)) { // ok, but more code!
    }
    

enum类型

通过enum定义的枚举类,和其他的class有什么区别?

答案是没有任何区别。enum定义的类型就是class,只不过它有以下几个特点:

  • 定义的enum类型总是继承自java.lang.Enum,且无法被继承;
  • 只能定义出enum的实例,而无法通过new操作符创建enum的实例;
  • 定义的每个实例都是引用类型的唯一实例;
  • 可以将enum类型用于switch语句。

例如,我们定义的Color枚举类:

    public enum Color {
        RED, GREEN, BLUE;
    }
    

编译器编译出的class大概就像这样:

    public final class Color extends Enum { // 继承自Enum,标记为final class
        // 每个实例均为全局唯一:
        public static final Color RED = new Color();
        public static final Color GREEN = new Color();
        public static final Color BLUE = new Color();
        // private构造方法,确保外部无法调用new操作符:
        private Color() {}
    }
    

所以,编译后的enum类和普通class并没有任何区别。但是我们自己无法按定义普通class那样来定义enum,必须使用enum关键字,这是Java语法规定的。

因为enum是一个class,每个枚举的值都是class实例,因此,这些实例有一些方法:

name()

返回常量名,例如:

    String s = Weekday.SUN.name(); // "SUN"
    

ordinal()

返回定义的常量的顺序,从0开始计数,例如:

    int n = Weekday.MON.ordinal(); // 1
    

改变枚举常量定义的顺序就会导致ordinal()返回值发生变化。例如:

    public enum Weekday {
        SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT;
    }
    

    public enum Weekday {
        MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN;
    }
    

ordinal就是不同的。如果在代码中编写了类似if(x.ordinal()==1)这样的语句,就要保证enum的枚举顺序不能变。新增的常量必须放在最后。

有些童鞋会想,Weekday的枚举常量如果要和int转换,使用ordinal()不是非常方便?比如这样写:

    String task = Weekday.MON.ordinal() + "/ppt";
    saveToFile(task);
    

但是,如果不小心修改了枚举的顺序,编译器是无法检查出这种逻辑错误的。要编写健壮的代码,就不要依靠ordinal()的返回值。因为enum本身是class,所以我们可以定义private的构造方法,并且,给每个枚举常量添加字段:

    // enum
    ----
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Weekday day = Weekday.SUN;
            if (day.dayValue == 6 || day.dayValue == 0) {
                System.out.println("Work at home!");
            } else {
                System.out.println("Work at office!");
            }
        }
    }
    
    enum Weekday {
        MON(1), TUE(2), WED(3), THU(4), FRI(5), SAT(6), SUN(0);
    
        public final int dayValue;
    
        private Weekday(int dayValue) {
            this.dayValue = dayValue;
        }
    }
    

这样就无需担心顺序的变化,新增枚举常量时,也需要指定一个int值。

    注意:枚举类的字段也可以是非final类型,即可以在运行期修改,但是不推荐这样做!
    

默认情况下,对枚举常量调用toString()会返回和name()一样的字符串。但是,toString()可以被覆写,而name()则不行。我们可以给Weekday添加toString()方法:

    // enum
    ----
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Weekday day = Weekday.SUN;
            if (day.dayValue == 6 || day.dayValue == 0) {
                System.out.println("Today is " + day + ". Work at home!");
            } else {
                System.out.println("Today is " + day + ". Work at office!");
            }
        }
    }
    
    enum Weekday {
        MON(1, "星期一"), TUE(2, "星期二"), WED(3, "星期三"), THU(4, "星期四"), FRI(5, "星期五"), SAT(6, "星期六"), SUN(0, "星期日");
    
        public final int dayValue;
        private final String chinese;
    
        private Weekday(int dayValue, String chinese) {
            this.dayValue = dayValue;
            this.chinese = chinese;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return this.chinese;
        }
    }
    

覆写toString()的目的是在输出时更有可读性。

    注意:判断枚举常量的名字,要始终使用name()方法,绝不能调用toString()!
    

switch

最后,枚举类可以应用在switch语句中。因为枚举类天生具有类型信息和有限个枚举常量,所以比intString类型更适合用在switch语句中:

    // switch
    ----
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Weekday day = Weekday.SUN;
            switch(day) {
            case MON:
            case TUE:
            case WED:
            case THU:
            case FRI:
                System.out.println("Today is " + day + ". Work at office!");
                break;
            case SAT:
            case SUN:
                System.out.println("Today is " + day + ". Work at home!");
                break;
            default:
                throw new RuntimeException("cannot process " + day);
            }
        }
    }
    
    enum Weekday {
        MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN;
    }
    

加上default语句,可以在漏写某个枚举常量时自动报错,从而及时发现错误。

小结

Java使用enum定义枚举类型,它被编译器编译为final class Xxx extends Enum { … }

通过name()获取常量定义的字符串,注意不要使用toString()

通过ordinal()返回常量定义的顺序(无实质意义);

可以为enum编写构造方法、字段和方法

enum的构造方法要声明为private,字段强烈建议声明为final

enum适合用在switch语句中。

点赞(0)
版权归原创作者所有,任何形式转载请联系作者; Java 技术驿站 >> 枚举类
上一篇
JavaBean
下一篇
记录类