【Java 数据结构】枚举

1 背景及定义

public static final int RED = 1;
public static final int GREEN = 2;
public static final int BLACK = 3;

但是常量举例有不好的地方，例如：可能碰巧有个数字1，但是他有可能误会为是RED，现在我们可以直接用枚举
来进行组织，这样一来，就拥有了类型，枚举类型。而不是普通的整形1.

public enum TestEnum {
	RED,BLACK,GREEN;
}

优点：将常量组织起来统一进行管理

场景：错误状态码，消息类型，颜色的划分，状态机等等…

本质：是 java.lang.Enum 的子类，也就是说，自己写的枚举类，就算没有显示的继承 Enum ，但是其默认继承了这个类。

2 使用

1、switch语句

public enum TestEnum {
RED,BLACK,GREEN,WHITE;
public static void main(String[] args) {
TestEnum testEnum2 = TestEnum.BLACK;
    switch (testEnum2) {
        case RED:
            System.out.println("red");
            break;
        case BLACK:
            System.out.println("black");
            break;
        case WHITE:
            System.out.println("WHITE");
            break;
        case GREEN:
            System.out.println("black");
            break;
        default:
            break;
    }
}
}

2、常用方法

Enum 类的常用方法

示例一：

public enum TestEnum {
	RED,BLACK,GREEN,WHITE;
	public static void main(String[] args) {
		TestEnum[] testEnum2 = TestEnum.values();
		for (int i = 0; i < testEnum2.length; i++) {
		System.out.println(testEnum2[i] + " " + testEnum2[i].ordinal());
		}
		System.out.println("=========================");
		System.out.println(TestEnum.valueOf("GREEN"));
	}
}

示例二：

public enum TestEnum {
	RED,BLACK,GREEN,WHITE;
	public static void main(String[] args) {
		//拿到枚举实例BLACK
		TestEnum testEnum = TestEnum.BLACK;
		//拿到枚举实例RED
		TestEnum testEnum21 = TestEnum.RED;
		System.out.println(testEnum.compareTo(testEnum21));
		System.out.println(BLACK.compareTo(RED));
		System.out.println(RED.compareTo(BLACK));
	}
}

刚刚说过，在Java当中枚举实际上就是一个类。所以我们在定义枚举的时候，还可以这样定义和使用枚举：

重要：枚举的构造方法默认是私有的

public enum TestEnum {
	RED("red",1),BLACK("black",2),WHITE("white",3),GREEN("green",4);
	private String name;
	private int key;
	/**
	* 1、当枚举对象有参数后，需要提供相应的构造函数
	* 2、枚举的构造函数默认是私有的 这个一定要记住
	* @param name
	* @param key
	*/
	private TestEnum (String name,int key) {
	this.name = name;
	this.key = key;
	}
	public static TestEnum getEnumKey (int key) {
	for (TestEnum t: TestEnum.values()) {
	if(t.key == key) {
	return t;
	}
	}
	return null;
	}
	public static void main(String[] args) {
	System.out.println(getEnumKey(2));
	}
}

3 枚举优点缺点

优点：

1. 枚举常量更简单安全 。
2. 枚举具有内置方法 ，代码更优雅

缺点：

1. 不可继承，无法扩展

4 枚举和反射

4.1 枚举是否可以通过反射，拿到实例对象呢？

我们刚刚在反射里边看到了，任何一个类，哪怕其构造方法是私有的，我们也可以通过反射拿到他的实例对象，那么枚举的构造方法也是私有的，我们是否可以拿到呢？接下来，我们来实验一下：

public enum TestEnum {
	RED("red",1),BLACK("black",2),WHITE("white",3),GREEN("green",4);
	private String name;
	private int key;
	/**
	* 1、当枚举对象有参数后，需要提供相应的构造函数
	* 2、枚举的构造函数默认是私有的 这个一定要记住
	* @param name
	* @param key
	*/
	private TestEnum (String name,int key) {
	this.name = name;
	this.key = key;
	}
	
	public static TestEnum getEnumKey (int key) {
		for (TestEnum t: TestEnum.values()) {
		if(t.key == key) {
		return t;
		}
	}
	
	return null;
	}
	public static void reflectPrivateConstructor() {
		try {
		Class<?> classStudent = Class.forName("TestEnum");
		//注意传入对应的参数,获得对应的构造方法来构造对象,当前枚举类是提供了两个参数分别是String和int。
		Constructor<?> declaredConstructorStudent = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
		//设置为true后可修改访问权限
		declaredConstructorStudent.setAccessible(true);
		Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance("绿色",666);
		TestEnum testEnum = (TestEnum) objectStudent;
		System.out.println("获得枚举的私有构造函数："+testEnum);
		} catch (Exception ex) {
		ex.printStackTrace();
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		reflectPrivateConstructor();
	}
}

输出结果：

java.lang.NoSuchMethodException: TestEnum.(java.lang.String, int)
at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3082)
at java.lang.Class.getDeclaredConstructor(Class.java:2178)
at TestEnum.reflectPrivateConstructor(TestEnum.java:40)
at TestEnum.main(TestEnum.java:54)

老铁们啊，看到没有哇！异常信息是： java.lang.NoSuchMethodException: TestEnum.(java.lang.String, int) ,什么意思是：就是没有对应的构造方法，我的天呐！我们提供的枚举的构造方法就是两个参数分别是 String 和 int啊！！！！问题出现在哪里呢？还记不记得我们说过的，我们所有的枚举类，都是默认继承与 java.lang.Enum ,说到继承，继承了什么？继承了父类除构造函数外的所有东西，并且子类要帮助父类进行构造！而我们写的类，并没有帮助父类构造！那意思是，我们要在自己的枚举类里面，提供super吗？不是的，枚举比较特殊，虽然我们写的是两个，但是默认他还添加了两个参数，哪两个参数呢？我们看一下Enum类的源码：

protected Enum(String name, int ordinal) {
	this.name = name;
	this.ordinal = ordinal;
}

也就是说，我们自己的构造函数有两个参数一个是String一个是int，同时他默认后边还会给两个参数，一个是
String一个是int。也就是说，这里我们正确给的是4个参数：

public static void reflectPrivateConstructor() {
	try {
	Class<?> classStudent = Class.forName("TestEnum");
	//注意传入对应的参数,获得对应的构造方法来构造对象,当前枚举类是提供了两个参数分别是String和int。
	Constructor<?> declaredConstructorStudent =
	classStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,String.class,int.class);
	//设置为true后可修改访问权限
	declaredConstructorStudent.setAccessible(true);
	//后两个为子类参数，大家可以将当前枚举类的key类型改为double验证
	Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance("父类参数",666,"子类参数",888);
	TestEnum testEnum = (TestEnum) objectStudent;
	System.out.println("获得枚举的私有构造函数："+testEnum);
	} catch (Exception ex) {
	ex.printStackTrace();
	}
}

此时运行程序结果是：\

java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects
at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:416)
at TestEnum.reflectPrivateConstructor(TestEnum.java:46)
at TestEnum.main(TestEnum.java:55)

嗯！没错，他还报错了，不过这次就是我想要的结果！此时的异常信息显示，是我的一个方法这个方法是：
newInstance() 报错了！没错，问题就是这里，我们来看一下这个方法的源码，为什么会抛出
java.lang.IllegalArgumentException: 异常呢？

源码显示：

是的，枚举在这里被过滤了，你不能通过反射获取枚举类的实例！这道题是2017年阿里巴巴曾经问到的一个问
题，不看不知道，一看吓一跳！同学们记住这个坑。**原版问题是：为什么枚举实现单例模式是安全的？**希望同学们记住这个问题！

5 总结

1、枚举本身就是一个类，其构造方法默认为私有的，且都是默认继承与 java.lang.Enum
2、枚举可以避免反射和序列化问题
3、枚举的优点和缺点

面试问题(单例模式学完后可以回顾)：

后面博主在多线程时会讲到单例模式
1、写一个单例模式。

public class Singleton {
    private volatile static Singleton uniqueInstance;
    
    private Singleton() {}
    
    public static Singleton getInstance() {
        if (uniqueInstance == null) {
            synchronized (Singleton.class){
                if(uniqueInstance == null){//进入区域后，再检查一次，如果仍是null,才创建实例
                    uniqueInstance = new Singleton();
                }
            }
        }
            return uniqueInstance;
    }
}

2、用静态内部类实现一个单例模式

博主之前讲过各种内部类（包扩静态内部类），大家可以去翻翻之前的博客看一下

class Singleton {
	/** 私有化构造器 */
	private Singleton() {
	}
	
	/** 对外提供公共的访问方法 */
	public static Singleton getInstance() {
		return UserSingletonHolder.INSTANCE;
	}
	
	/** 写一个静态内部类，里面实例化外部类 */
	private static class UserSingletonHolder {
		private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
	}
}
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
	Singleton u1 = Singleton.getInstance();
	Singleton u2 = Singleton.getInstance();
	System.out.println("两个实例是否相同："+ (u1==u2));
	}
}

3、用枚举实现一个单例模式

public enum TestEnum {
	INSTANCE;
	public TestEnum getInstance(){
	return INSTANCE;
}
	public static void main(String[] args) {
		TestEnum singleton1=TestEnum.INSTANCE;
		TestEnum singleton2=TestEnum.INSTANCE;
		System.out.println("两个实例是否相同："+(singleton1==singleton2));
	}
}