枚举类的使用

1、为什么使用枚举

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
}

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：

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。

和​​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，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。

2、enum类型比较

使用​​enum​​​定义的枚举类是一种引用类型。对于引用类型比较，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!
}

3、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;
}

和

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

的​​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：

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：

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​​int​​​、​​String​​​类型更适合用在​​switch​​语句中：

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:
//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。
            throw new RuntimeException("cannot process " + day);
        }
    }
}

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