理解Java中的枚举类型
枚举(Enums)在Java 1.5版本中被引入,是为了提供一种更方便的方式来定义一组有限的值。在Java 1.5之前的版本中,程序员通常使用常量来达到相同的目的。枚举被包含在Java 1.5中的原因可能是为了提供更清晰、更简洁、更可读的代码。
枚举在Java中的强大之处在于它们可以用于定义一组具有固定值的常量。它们可以用于表示一组相关的常量,例如星期几、月份、状态等。枚举的定义非常简单,只需使用关键字"enum"和一组常量即可。
枚举的使用非常方便,可以通过枚举类型直接访问其中的常量,而不需要使用类名来限定。此外,枚举还可以拥有自己的方法,从而提供更多的功能。枚举还可以用于switch语句中,使代码更具可读性。
枚举在Java中的使用示例:
enum Day { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY } public class Main { public static void main(String[] args) { Day today = Day.MONDAY; switch(today) { case MONDAY: System.out.println("Today is Monday."); break; case TUESDAY: System.out.println("Today is Tuesday."); break; // ... } } }
以上代码定义了一个枚举类型Day,其中包含了一组星期几的常量。在主方法中,我们创建了一个Day类型的变量today,并将其初始化为Day.MONDAY。然后,通过switch语句判断today的值,并打印相应的结果。
通过枚举,我们可以很方便地表示和操作一组有限的常量值,使代码更具可读性和可维护性。枚举的引入使得Java程序更加简洁、清晰,并提供了更多的功能。因此,枚举在Java中的使用变得越来越普遍。
问题出现的原因是为了在Java中定义一组有限的常量,并且希望这些常量具有一些共同的行为或属性。在没有枚举类型之前,开发人员通常使用类来实现这个目的,如上面的示例代码所示。
然而,使用类来模拟枚举类型存在一些问题。首先,开发人员可以在类外部创建新的实例,从而破坏了枚举类型的有限性。其次,由于类可以进行实例化,因此可能会导致大量的内存消耗。
为了解决这些问题,Java引入了枚举类型。枚举类型是一种特殊的类,它只能具有有限的实例,并且这些实例由编译器自动创建。枚举类型还可以具有方法和属性,从而为每个实例提供共同的行为和属性。
在Java中,所有的枚举类型都默认继承自java.lang.Enum类,这是为了防止枚举类型继承其他类,因为Java不支持多重继承。因此,每个枚举类型可以实现任意数量的接口。
使用枚举类型的好处是它们提供了更简洁和安全的方式来定义一组常量,并且可以使用switch语句来处理枚举常量。此外,枚举类型的实例是线程安全的,并且可以通过名称或序数进行比较。
总结起来,枚举类型是Java中用于定义一组有限常量的更好方式。它们提供了更好的可读性、安全性和性能,并且可以使用枚举常量的名称或序数进行比较。
理解Java中的枚举类型
在Java 5+中,枚举类型基本上是具有预定义实例集的类。它们旨在取代例如整数常量的集合。它们比常量更受欢迎,因为它们可以强制执行类型安全性。
因此,不再需要以下方式定义常量:
public class Suit { public final static int SPADES = 1; public final static int CLUBS = 2; public final static int HEARTS = 3; public final static int DIAMONDS = 4; }
而是可以使用以下方式定义枚举类型:
public enum Suit { SPADES, CLUBS, HEARTS, DIAMONDS }
枚举类型的优势有:
1. 类型安全性。可以声明函数参数、返回类型、类成员或局部变量为特定的枚举类型,并且编译器将强制执行类型安全性;
2. 枚举类型基本上是类。它们可以实现接口,具有行为等。
类型安全性是一个问题,因为在第一个示例中,以下语句是有效的:
int i = Suit.DIAMONDS * Suit.CLUBS;
或者可以将11传递给期望一个花色的函数。但是在类型安全的枚举类型中是无法实现的。
可以使用一个类来提供花色的类型安全性,这是Java 5之前的解决方案。Josh Bloch(在《Effective Java》中,这是Java程序员必读的书籍)提倡的类型安全的枚举模式成为了Java 5+枚举的基础。它有一定的样板代码,并且一些人们通常不考虑的边界情况,例如序列化不调用构造函数以及为了确保只有一个实例,必须重写readResolve()方法。
例如:
public enum CardColour { RED, BLACK } public enum Suit { SPADES(CardColour.BLACK), CLUBS(CardColour.BLACK), HEARTS(CardColour.RED), DIAMONDS(CardColour.RED); private final CardColour colour; Suit(CardColour colour) { this.colour = colour; } public CardColour getColour() { return colour; } }
至于接口,它们实际上是枚举类型的补充,而不是一种替代方式。例如,可以将花色定义为一个接口,如下所示:
public interface Suit { CardColour getColour(); }
问题是,你可以定义300个不同的花色,也可以多次定义Spades。枚举类型的另一个优势是(忽略类加载的边界情况),每个枚举值只有一个实例。通常这被称为具有“规范值”,这意味着以下等式成立:
a.equals(b) == b.equals(a) == (a == b)
对于所有的a,b都是特定枚举类型的实例。这意味着,不再需要编写:
if (card.getSuit().equals(Suit.SPADES)) { ... }
而可以写成:
if (card.getSuit() == Suit.SPADES) { ... }
这样更快速,通常更容易阅读。此外,如果比较不同类型的枚举,IDE通常会给出反馈,表示它们不可能相等,这可以是一种有用的早期错误检查的形式。
Sun的指南介绍了枚举类型的潜力,建议进一步阅读。
...难道不能使用接口实现相同的功能吗?
:我不明白“类型安全性”的部分。Java类不提供类型安全性吗?
:与C#不同,不能使用显式转换来“伪造”一个枚举(MyEnum e = (MyEnum)45;)
:比较枚举(类型安全)与“使用整数模拟枚举”(不安全类型)之间的区别。再次阅读答案。