Java的枚举类型用法介绍

Hollis

本文从背景、到定义、特点、使用方式等方面介绍了枚举，深入了解可以看深度分析Java的枚举类型----枚举的线程安全性及序列化问题和 Java 7 源码学习系列（二）——Enum

1 背景

在java语言中还没有引入枚举类型之前，表示枚举类型的常用模式是声明一组具有int常量。之前我们通常利用public final static 方法定义的代码如下，分别用1 表示春天，2表示夏天，3表示秋天，4表示冬天。

public class Season {
    public static final int SPRING = 1;
    public static final int SUMMER = 2;
    public static final int AUTUMN = 3;
    public static final int WINTER = 4;
}

这种方法称作int枚举模式。可这种模式有什么问题呢，我们都用了那么久了，应该没问题的。通常我们写出来的代码都会考虑它的安全性、易用性和可读性。首先我们来考虑一下它的类型安全性。当然这种模式不是类型安全的。比如说我们设计一个函数，要求传入春夏秋冬的某个值。但是使用int类型，我们无法保证传入的值为合法。代码如下所示：

private String getChineseSeason(int season){
        StringBuffer result = new StringBuffer();
        switch(season){
            case Season.SPRING :
                result.append("春天");
                break;
            case Season.SUMMER :
                result.append("夏天");
                break;
            case Season.AUTUMN :
                result.append("秋天");
                break;
            case Season.WINTER :
                result.append("冬天");
                break;
            default :
                result.append("地球没有的季节");
                break;
        }
        return result.toString();
    }

    public void doSomething(){
        System.out.println(this.getChineseSeason(Season.SPRING));//这是正常的场景

        System.out.println(this.getChineseSeason(5));//这个却是不正常的场景，这就导致了类型不安全问题
    }

程序getChineseSeason(Season.SPRING)是我们预期的使用方法。可getChineseSeason(5)显然就不是了，而且编译很通过，在运行时会出现什么情况，我们就不得而知了。这显然就不符合Java程序的类型安全。

接下来我们来考虑一下这种模式的可读性。使用枚举的大多数场合，我都需要方便得到枚举类型的字符串表达式。如果将int枚举常量打印出来，我们所见到的就是一组数字，这是没什么太大的用处。我们可能会想到使用String常量代替int常量。虽然它为这些常量提供了可打印的字符串，但是它会导致性能问题，因为它依赖于字符串的比较操作，所以这种模式也是我们不期望的。从类型安全性和程序可读性两方面考虑，int和String枚举模式的缺点就显露出来了。幸运的是，从Java1.5发行版本开始，就提出了另一种可以替代的解决方案，可以避免int和String枚举模式的缺点，并提供了许多额外的好处。那就是枚举类型（enum type）。接下来的章节将介绍枚举类型的定义、特征、应用场景和优缺点。

2 定义

枚举类型（enum type）是指由一组固定的常量组成合法的类型。Java中由关键字enum来定义一个枚举类型。下面就是java枚举类型的定义。

public enum Season {
    SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINER;
}

3 特点

Java定义枚举类型的语句很简约。它有以下特点：

1) 使用关键字enum 2) 类型名称，比如这里的Season 3) 一串允许的值，比如上面定义的春夏秋冬四季 4) 枚举可以单独定义在一个文件中，也可以嵌在其它Java类中

除了这样的基本要求外，用户还有一些其他选择

5) 枚举可以实现一个或多个接口（Interface） 6) 可以定义新的变量 7) 可以定义新的方法 8) 可以定义根据具体枚举值而相异的类

4 应用场景

以在背景中提到的类型安全为例，用枚举类型重写那段代码。代码如下：

public enum Season {
    SPRING(1), SUMMER(2), AUTUMN(3), WINTER(4);

    private int code;
    private Season(int code){
        this.code = code;
    }

    public int getCode(){
        return code;
    }
}
public class UseSeason {
    /**
     * 将英文的季节转换成中文季节
     * @param season
     * @return
     */
    public String getChineseSeason(Season season){
        StringBuffer result = new StringBuffer();
        switch(season){
            case SPRING :
                result.append("[中文：春天，枚举常量:" + season.name() + "，数据:" + season.getCode() + "]");
                break;
            case AUTUMN :
                result.append("[中文：秋天，枚举常量:" + season.name() + "，数据:" + season.getCode() + "]");
                break;
            case SUMMER : 
                result.append("[中文：夏天，枚举常量:" + season.name() + "，数据:" + season.getCode() + "]");
                break;
            case WINTER :
                result.append("[中文：冬天，枚举常量:" + season.name() + "，数据:" + season.getCode() + "]");
                break;
            default :
                result.append("地球没有的季节 " + season.name());
                break;
        }
        return result.toString();
    }

    public void doSomething(){
        for(Season s : Season.values()){
            System.out.println(getChineseSeason(s));//这是正常的场景
        }
        //System.out.println(getChineseSeason(5));
        //此处已经是编译不通过了，这就保证了类型安全
    }

    public static void main(String[] arg){
        UseSeason useSeason = new UseSeason();
        useSeason.doSomething();
    }
}

[中文：春天，枚举常量:SPRING，数据:1] [中文：夏天，枚举常量:SUMMER，数据:2] [中文：秋天，枚举常量:AUTUMN，数据:3] [中文：冬天，枚举常量:WINTER，数据:4]

这里有一个问题，为什么我要将域添加到枚举类型中呢？目的是想将数据与它的常量关联起来。如1代表春天，2代表夏天。

5 总结

那么什么时候应该使用枚举呢？每当需要一组固定的常量的时候，如一周的天数、一年四季等。或者是在我们编译前就知道其包含的所有值的集合。Java 1.5的枚举能满足绝大部分程序员的要求的，它的简明，易用的特点是很突出的。

6 用法

用法一：常量

public enum Color {  
  RED, GREEN, BLANK, YELLOW  
}

用法二：switch

enum Signal {  
    GREEN, YELLOW, RED  
}  
public class TrafficLight {  
    Signal color = Signal.RED;  
    public void change() {  
        switch (color) {  
        case RED:  
            color = Signal.GREEN;  
            break;  
        case YELLOW:  
            color = Signal.RED;  
            break;  
        case GREEN:  
            color = Signal.YELLOW;  
            break;  
        }  
    }  
}

用法三：向枚举中添加新方法

public enum Color {  
    RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4);  
    // 成员变量  
    private String name;  
    private int index;  
    // 构造方法  
    private Color(String name, int index) {  
        this.name = name;  
        this.index = index;  
    }  
    // 普通方法  
    public static String getName(int index) {  
        for (Color c : Color.values()) {  
            if (c.getIndex() == index) {  
                return c.name;  
            }  
        }  
        return null;  
    }  
    // get set 方法  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    public int getIndex() {  
        return index;  
    }  
    public void setIndex(int index) {  
        this.index = index;  
    }  
}

用法四：覆盖枚举的方法

public enum Color {  
    RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4);  
    // 成员变量  
    private String name;  
    private int index;  
    // 构造方法  
    private Color(String name, int index) {  
        this.name = name;  
        this.index = index;  
    }  
    //覆盖方法  
    @Override  
    public String toString() {  
        return this.index+"_"+this.name;  
    }  
}

用法五：实现接口

public interface Behaviour {  
    void print();  
    String getInfo();  
}  
public enum Color implements Behaviour{  
    RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4);  
    // 成员变量  
    private String name;  
    private int index;  
    // 构造方法  
    private Color(String name, int index) {  
        this.name = name;  
        this.index = index;  
    }  
//接口方法  
    @Override  
    public String getInfo() {  
        return this.name;  
    }  
    //接口方法  
    @Override  
    public void print() {  
        System.out.println(this.index+":"+this.name);  
    }  
}

用法六：使用接口组织枚举

public interface Food {  
    enum Coffee implements Food{  
        BLACK_COFFEE,DECAF_COFFEE,LATTE,CAPPUCCINO  
    }  
    enum Dessert implements Food{  
        FRUIT, CAKE, GELATO  
    }  
}

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