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Java枚举类Enum
本文目的：使读者深入理解Java Enum
本文定位：学习笔记
学习过程记录，加深理解，提升文字组合表达能力。也希望能给学习的同学一些灵感
大部分内容整理于[此文]
来历
枚举类型是Java 5中新增特性的一部分，它是一种特殊的数据类型，之所以特殊是因为它既是一种类(class)类型却又比类类型多了些特殊的约束，但是这些约束的存在也造就了枚举类型的简洁性、安全性以及便捷性。
示例：
public class EnumDemo {
public static void main(String[] args){
//直接引用
Day day =Day.MONDAY;
}
}
//定义枚举类型
enum Day {
MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY,
THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}
枚举实现原理
在使用关键字enum创建枚举类型并编译后，编译器会为我们生成一个相关的类，这个类继承了Java API中的java.lang.Enum类
也就是说通过关键字enum创建枚举类型在编译后事实上也是一个类类型而且该类继承自java.lang.Enum类
通过反编译Day.class与Day.java比较，理解枚举实现原理
//定义枚举类型Day.java
enum Day {
MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY,
THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}
//反编译Day.class
final class Day extends Enum
{
//编译器为我们添加的静态的values()方法
public static Day[] values()
{
return (Day[])$VALUES.clone();
}
//编译器为我们添加的静态的valueOf()方法，注意间接调用了Enum也类的valueOf方法
public static Day valueOf(String s)
{
return (Day)Enum.valueOf(com/zejian/enumdemo/Day, s);
}
//私有构造函数
private Day(String s, int i)
{
super(s, i);
}
//前面定义的7种枚举实例
public static final Day MONDAY;
public static final Day TUESDAY;
public static final Day WEDNESDAY;
public static final Day THURSDAY;
public static final Day FRIDAY;
public static final Day SATURDAY;
public static final Day SUNDAY;
private static final Day $VALUES[];
static
{
//实例化枚举实例
MONDAY = new Day("MONDAY", 0);
TUESDAY = new Day("TUESDAY", 1);
WEDNESDAY = new Day("WEDNESDAY", 2);
THURSDAY = new Day("THURSDAY", 3);
FRIDAY = new Day("FRIDAY", 4);
SATURDAY = new Day("SATURDAY", 5);
SUNDAY = new Day("SUNDAY", 6);
$VALUES = (new Day[] {
MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
});
}
}
从反编译的代码可以看出编译器确实帮助我们生成了一个Day类(注意该类是final类型的，将无法被继承)
而且该类继承自java.lang.Enum类，该类是一个抽象类
除此之外，编译器还帮助我们生成了7个Day类型的实例对象分别对应枚举中定义的7个日期，这也充分说明了我们前面使用关键字enum定义的Day类型中的每种日期枚举常量也是实实在在的Day实例对象，只不过代表的内容不一样而已。
注意编译器还为我们生成了两个静态方法，分别是values()和 valueOf()，稍后会分析它们的用法
到此我们也就明白了，使用关键字enum定义的枚举类型，在编译期后，也将转换成为一个实实在在的类，而在该类中，会存在每个在枚举类型中定义好变量的对应实例对象，如上述的MONDAY枚举类型对应public static final Day MONDAY
同时编译器会为该类创建两个方法，分别是values()和valueOf()
Enum抽象类常见方法
int compareTo(E o) 比较此枚举与指定对象的顺序
boolean equals(Object other) 当指定对象等于此枚举常量时，返回 true。
Class getDeclaringClass() 返回与此枚举常量的枚举类型相对应的 Class 对象
String name() 返回此枚举常量的名称，在其枚举声明中对其进行声明
int ordinal() 返回枚举常量的序数（它在枚举声明中的位置，其中初始常量序数为零）
String toString() 返回枚举常量的名称，它包含在声明中
static> T static valueOf(Class enumType, String name) 返回带指定名称的指定枚举类型的枚举常量。
ordinal()方法，该方法获取的是枚举变量在枚举类中声明的顺序，下标从0开始，如日期中的MONDAY在第一个位置，那么MONDAY的ordinal值就是0，如果MONDAY的声明位置发生变化，那么ordinal方法获取到的值也随之变化，注意在大多数情况下我们都不应该首先使用该方法，毕竟它总是变幻莫测的。
compareTo(E o)方法则是比较枚举的大小，注意其内部实现是根据每个枚举的ordinal值大小进行比较的。
name()方法与toString()几乎是等同的，都是输出变量的字符串形式。
至于valueOf(Class
Enum类内部会有一个构造函数，该构造函数只能有编译器调用，我们是无法手动操作的，我们只能使用enum关键字定义枚举
编译器生成的Values方法与ValueOf方法
values()方法和valueOf(String name)方法是编译器生成的static方法
因此从前面的分析中，在Enum类中并没出现values()方法，但valueOf()方法还是有出现的，只不过编译器生成的valueOf()方法需传递一个name参数，而Enum自带的静态方法valueOf()则需要传递两个方法
从前面反编译后的代码可以看出，编译器生成的valueOf方法最终还是调用了Enum类的valueOf方法
values()方法的作用就是获取枚举类中的所有变量，并作为数组返回，而valueOf(String name)方法与Enum类中的valueOf方法的作用类似根据名称获取枚举变量，只不过编译器生成的valueOf方法更简洁些只需传递一个参数。
Enum与Class对象
Class.java中有以下方法
T[] getEnumConstants() 返回该枚举类型的所有元素，如果Class对象不是枚举类型，则返回null。
boolean isEnum() 当且仅当该类声明为源代码中的枚举时返回 true
Enum的其他用法
向enum类添加方法与自定义构造函数
即使自定义了构造函数且enum的定义结束，我们也永远无法手动调用构造函数创建枚举实例，毕竟这事只能由编译器执行
覆盖enum类方法
既然enum类跟常规类的定义没什么区别（实际上enum还是有些约束的），那么覆盖父类的方法也不会是什么难说，可惜的是父类Enum中的定义的方法只有toString方法没有使用final修饰，因此只能覆盖toString方法
enum类中定义抽象方法
与常规抽象类一样，enum类允许我们为其定义抽象方法，然后使每个枚举实例都实现该方法，以便产生不同的行为方式，注意abstract关键字对于枚举类来说并不是必须的如下：
public enum EnumDemo3 {
FIRST{
@Override
public String getInfo() {
return "FIRST TIME";
}
};
/**
* 定义抽象方法
* @return
*/
public abstract String getInfo();
//测试
public static void main(String[] args){
System.out.println("F:"+EnumDemo3.FIRST.getInfo());
/**
输出结果:
F:FIRST TIME
*/
}
}
enum类与接口
由于Java单继承的原因，enum类并不能再继承其它类，但并不妨碍它实现接口，因此enum类同样是可以实现多接口的
枚举与switch
关于枚举与switch是个比较简单的话题，使用switch进行条件判断时，条件参数一般只能是整型，字符型。而枚举型确实也被switch所支持
枚举与单例模式
/**
* 枚举单利
*/
public enum SingletonEnum {
INSTANCE;
private String name;
public String getName(){
return name;
}
public void setName(String name){
this.name = name;
}
}
使用枚举单例的写法，我们完全不用考虑序列化和反射的问题。
枚举序列化是由jvm保证的，每一个枚举类型和定义的枚举变量在JVM中都是唯一的，在枚举类型的序列化和反序列化上，Java做了特殊的规定：在序列化时Java仅仅是将枚举对象的name属性输出到结果中，反序列化的时候则是通过java.lang.Enum的valueOf方法来根据名字查找枚举对象。
同时，编译器是不允许任何对这种序列化机制的定制的并禁用了writeObject、readObject、readObjectNoData、writeReplace和readResolve等方法，从而保证了枚举实例的唯一性
不能使用反射创建枚举类:newInstance方法源码
public T newInstance(Object ... initargs)
throws InstantiationException, IllegalAccessException,
IllegalArgumentException, InvocationTargetException
{
…………
//这里判断Modifier.ENUM是不是枚举修饰符，如果是就抛异常
if ((clazz.getModifiers() & Modifier.ENUM) != 0)
throw new IllegalArgumentException("Cannot reflectively create enum objects");
…………
}
关于单例，我们总是应该记住：线程安全，延迟加载，序列化与反序列化安全，反射安全是很重重要的
枚举的专属的集合
EnumMap
EnumMap效率更高，因为其内部是通过数组实现的。EnumMap的方法，跟普通的map几乎没有区别，注意与HashMap的主要不同在于构造方法需要传递类型参数和EnumMap保证Key顺序与枚举中的顺序一致，但请记住Key不能为null
EnumSet
EnumSet是与枚举类型一起使用的专用 Set 集合，EnumSet 中所有元素都必须是枚举类型。与其他Set接口的实现类HashSet/TreeSet(内部都是用对应的HashMap/TreeMap实现的)不同的是，EnumSet在内部实现是位向量，它是一种极为高效的位运算操作
参考
- https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/71333103
- https://www.journaldev.com/716/java-enum
- https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Enum.html
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