技术转载——枚举类都不知道，还敢说自己会Java？

2020-07-17 本文已影响0人若丨寒

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枚举类型是Java 5中新增的特性，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。当需要定义一组常量时，强烈建议使用枚举类。

使用枚举类的条件：类的对象是有限个，确定的。例如星期类，它的对象只有星期一…星期日七个，而且是确定的，此时就可以把星期类定义为一个枚举类；又例如性别类，它的对象只有男和女两个，而且是确定的，此时同样可以把性别类定义为一个枚举类；还有诸如季节等这种类的对象是有限个，确定的都可以定义为一个枚举类。

1、枚举类的实现

在JDK1.5之前，还没有枚举类型，如果想要使用枚举类需要我们去自定义。在自定义枚举类时需要注意以下几点：

(1)枚举类对象的属性不应允许被改动，所以应该使用 private final 进行修饰；

(2)枚举类使用 private final 修饰的属性应该在构造器中为其赋值；

(3)枚举类的构造器要私有化，保证不能在类的外部创建其对象，否则就不能确定对象的个数；

(4)在枚举类内部创建的枚举类的实例(枚举)对象，要声明为：public static final。

下面就拿季节举例，来自定义一个枚举类。

public class Season {
    //1.声明Season对象的属性，又因为枚举类对象的属性不应允许被改动, 所以应该使用 private final修饰
    //枚举类的使用 private final 修饰的属性应该在构造器中为其赋值
    private final String seasonName;
    private final String seasonDesc;
    //2.私有化构造器，保证不能在类的外部创建其对象，否则就不能确定对象的个数
    private Season(String seasonName,String seasonDesc){
        this.seasonName=seasonName;
        this.seasonDesc=seasonDesc;
    }
    //3.提供当前枚举类的多个枚举对象，又因为枚举类是不可变的常量类，所以需要声明为：public static final
    public static final Season SPRING=new Season("春天","鸟语花香");
    public static final Season SUMMER=new Season("夏天","夏日炎炎");
    public static final Season AUTUMN=new Season("秋天","秋高气爽");
    public static final Season WINNER=new Season("冬天","寒风瑟瑟");
    //其他需求1：获取枚举类对象的属性
    //只需要提供属性的get方法即可，但是不能提供set方法，因为枚举类是不可变的常量类，不能被修改
    public String getSeasonName() {
        return seasonName;
    }
    public String getSeasonDesc() {
        return seasonDesc;
    }
    //其他需求2:打印对象，提供toString方法即可
    @Override
    public String toString() {
        return "Season{" +
                "seasonName='" + seasonName + '\'' +
                ", seasonDesc='" + seasonDesc + '\'' +
                '}';
    }
}
public class SeasonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Season spring = Season.SPRING;
        System.out.println(spring); //Season{seasonName='春天', seasonDesc='鸟语花香'}
    }
}

在JDK 1.5 中新增了enum关键字用于定义枚举类，但是在使用时需要注意以下几点：

(1)使用 enum 定义的枚举类默认继承了 java.lang.Enum类，因此不能再继承其他类；

(2)使用 enum 定义的枚举类默认使用final进行修饰，不可以被继承；(也从侧面说明了它是一个常量类)

(3)枚举类的构造器只能使用 private 权限修饰符；

(4)枚举类的所有实例必须在枚举类中显式列出，多个对象之间使用",“隔开，末尾使用”;"结束。

列出的实例系统会自动添加 public static final 进行修饰；

(5)必须在枚举类的第一行声明枚举类对象；

(6)若枚举类只有一个枚举对象, 则可以作为一种单例模式的实现方式。

下面还是使用季节举例，来自定义一个枚举类。

//使用enum关键字定义枚举类
public enum  Season2 {
    //1.提供当前枚举类的对象，多个对象之间使用","隔开,末尾使用";"结束
    //系统默认使用public static final修饰
    SPRING("春天","鸟语花香"),
    SUMMER("夏天","夏日炎炎"),
    AUTUMN("秋天","秋高气爽"),
    WINNER("冬天","寒风瑟瑟");
    //2.声明Season对象的属性，又因为枚举类对象的属性不应允许被改动, 所以应该使用 private final修饰
    private final String seasonName;
    private final String seasonDesc;
    //3.枚举类的构造器只能使用 private 权限修饰符
    // 私有化构造器是为了保证不能在类的外部创建其对象，否则就不能确定对象的个数
    private Season2(String seasonName, String seasonDesc){
        this.seasonName=seasonName;
        this.seasonDesc=seasonDesc;
    }
    //其他需求：获取枚举类对象的属性
    //只需要提供属性的get方法即可，但是不能提供set方法，而且也不允许提供set方法，因为枚举类是不可变的常量类，不能被修改
    public String getSeasonName() {
        return seasonName;
    }
    public String getSeasonDesc() {
        return seasonDesc;
    }
}
public class SeasonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Season2 spring = Season2.SPRING;
        System.out.println(spring);//SPRING
    }
}

2、Enum类中的常用方法

values()方法：返回枚举类型的对象数组，该方法可以很方便地遍历所有的枚举值；
//使用方法如下：
Season2[] seasons = Season2.values();
for (int i = 0; i < seasons.length; i++) {
    System.out.println(seasons[i]);
}
valueOf(String str)：可以把一个字符串转为对应的枚举类对象。要求字符串必须是枚举类对象的“名字”。
如不是，会报运行时异常：IllegalArgumentException；
//使用方法如下：
Season2 spring = Season2.valueOf("SPRING");
System.out.println(spring);//SPRING
toString()：返回当前枚举类对象的名称
//使用方法如下：
Season2 spring = Season2.SPRING;
System.out.println(spring.toString());//SPRING

3、使用enum关键字定义枚举类实现接口

枚举类和普通类一样，可以实现一个或多个接口。枚举类实现接口分为两种情况：

情况一：若枚举类的所有枚举对象在调用实现的接口方法时，呈现相同的行为方式，则只要统一实现该方法即可；此时与普通类实现接口一样，没有任何区别。

public interface Show {
    void show();
}
//使用enum关键字定义枚举类
public enum  Season2 implements Show{
    //1.提供当前枚举类的对象，多个对象之间使用","隔开,末尾使用";"结束
    //系统默认使用public static final修饰
    SPRING("春天","鸟语花香"),
    SUMMER("夏天","夏日炎炎"),
    AUTUMN("秋天","秋高气爽"),
    WINNER("冬天","寒风瑟瑟");
    //2.声明Season对象的属性，又因为枚举类对象的属性不应允许被改动, 所以应该使用 private final修饰
    private final String seasonName;
    private final String seasonDesc;
    //3.枚举类的构造器只能使用 private 权限修饰符
    // 私有化构造器是为了保证不能在类的外部创建其对象，否则就不能确定对象的个数
    private Season2(String seasonName, String seasonDesc){
        this.seasonName=seasonName;
        this.seasonDesc=seasonDesc;
    }
    //其他需求：获取枚举类对象的属性
    //只需要提供属性的get方法即可，但是不能提供set方法，而且也不允许提供set方法，因为枚举类是不可变的常量类，不能被修改
    public String getSeasonName() {
        return seasonName;
    }
    public String getSeasonDesc() {
        return seasonDesc;
    }
    //重写show()方法，与普通类实现接口一样，没有任何区别
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("一年四季：春夏秋冬");
    }
}
public class SeasonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Season2 spring = Season2.SPRING;
        spring.show();
        Season2 summer = Season2.SUMMER;
        summer.show();
        Season2 autumn = Season2.AUTUMN;
        autumn.show();
        Season2 winner = Season2.WINNER;
        winner.show();
    }
}

运行结果：

image

情况二：若枚举类的每个枚举对象在调用实现的接口方法时，需要呈现出不同的行为方式,则可以让每个枚举对象分别来实现该方法。

public interface Show {
    void show();
}
//使用enum关键字定义枚举类
public enum  Season2 implements Show{
    //1.提供当前枚举类的对象，多个对象之间使用","隔开,末尾使用";"结束
    //系统默认使用public static final修饰
    SPRING("春天","鸟语花香"){
        //每个枚举对象分别来实现该方法
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("春天是一个鸟语花香的季节！");
        }
    },
    SUMMER("夏天","夏日炎炎"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("夏天是一个夏日炎炎的季节！");
        }
    },
    AUTUMN("秋天","秋高气爽"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("秋天是一个秋高气爽的季节！");
        }
    },
    WINNER("冬天","寒风瑟瑟"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("冬天是一个寒风瑟瑟的季节！");
        }
    };
    //2.声明Season对象的属性，又因为枚举类对象的属性不应允许被改动, 所以应该使用 private final修饰
    private final String seasonName;
    private final String seasonDesc;
    //3.枚举类的构造器只能使用 private 权限修饰符
    // 私有化构造器是为了保证不能在类的外部创建其对象，否则就不能确定对象的个数
    private Season2(String seasonName, String seasonDesc){
        this.seasonName=seasonName;
        this.seasonDesc=seasonDesc;
    }
    //其他需求：获取枚举类对象的属性
    //只需要提供属性的get方法即可，但是不能提供set方法，而且也不允许提供set方法，因为枚举类是不可变的常量类，不能被修改
    public String getSeasonName() {
        return seasonName;
    }
    public String getSeasonDesc() {
        return seasonDesc;
    }
}
public class SeasonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Season2 spring = Season2.SPRING;
        spring.show();
        Season2 summer = Season2.SUMMER;
        summer.show();
        Season2 autumn = Season2.AUTUMN;
        autumn.show();

        Season2 winner = Season2.WINNER;
        winner.show();
    }
}

运行结果：

image

4、枚举类对switch的语句的影响

Java1.5新增enum关键字的同时，也扩大了switch的语句使用范围。Java1.5之前，switch中的值只能是简单数据类型，比如int、byte、short、char, 有了枚举类型之后，就可以使用枚举类的对象了。同时在switch表达式中使用enum定义的枚举类的对象作为表达式时, case子句可以直接使用枚举对象的名字, 无需添加枚举类作为限定。这样一来，程序的控制选择就变得更加的方便，看下面的例子：

public enum  WeekDay {
    // 定义一周七天的枚举类型
    Monday,Tuesday, Wednesday ,Thursday,Friday,Saturday,Sunday;
}
class Test{
    public static void getDay(WeekDay weekDay){
        switch (weekDay){
            case Monday:
                System.out.println("Today is Monday");
                break;
            case Tuesday:
                System.out.println("Today is Tuesday");
                break;
            case Wednesday:
                System.out.println("Today is Wednesday");
                break;
            case Thursday:
                System.out.println("Today is Thursday");
                break;
            case Friday:
                System.out.println("Today is Friday");
                break;
            case Saturday:
                System.out.println("Today is Saturday");
                break;
            case Sunday:
                System.out.println("Today is Sunday");
                break;
            default:
                System.out.println("data error");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        WeekDay sunday = WeekDay.Sunday;
        getDay(sunday);
        WeekDay friday = WeekDay.Friday;
        getDay(friday);
    }
}

运行结果：

image

对于这些枚举的日期，JVM都会在运行期构造成出一个简单的对象实例一一对应。这些对象都有唯一的identity，类似整型数值一样，switch语句就会根据此来identity进行执行跳转。

5、枚举类的线程安全问题

枚举类天生线程就是安全的，下面我们就来进行验证。

先写一个简单的枚举类，还是以季节类为例：

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

然后我们使用反编译，看看枚举类代码到底是怎么实现的，反编译后的代码内容如下：

image

public final class zzuli.edu.Season extends java.lang.Enum<zzuli.edu.Season> {
  public static final zzuli.edu.Season SPRING;
  public static final zzuli.edu.Season SUMMER;
  public static final zzuli.edu.Season AUTUMN;
  public static final zzuli.edu.Season WINNER;
  private static final zzuli.edu.Season[] $VALUES;
  public static zzuli.edu.Season[] values();
  public static zzuli.edu.Season valueOf(java.lang.String);
  private zzuli.edu.Season();
  static {};
}

由上述代码可知，每一个枚举类的枚举对象都是被public static final 进行修饰的，又因为被static修饰的属性在类加载的时候就会被加载，而且只会被加载一次，所以枚举类天生就是线程安全的。

6、枚举类实现单例模式

实现单例模式的方法有很多种，但是使用枚举类实现单例模式是最好、最安全的一种方式，这种方式也是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式。因为它天生线程安全，不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止使用反射重新创建新的对象。

使用枚举类实现单例模式非常简单，如下所示：

public enum  EnumSingle {
    INSTANCE;
    public EnumSingle getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

下面使用代码进行测试，看创建的对象是否是单例：

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        EnumSingle instance1 = EnumSingle.INSTANCE;
        EnumSingle instance2 = EnumSingle.INSTANCE;
        System.out.println(instance1==instance2);
    }
}

运行结果：

image

由运行结果可知，成功使用了单例模式。

接下来测试使用反射能不能创建新的实例对象。

先来看一下使用反射创建实例对象newInstance方法的源码：

image

由newInstance方法的源码可知，反射在通过newInstance方法创建对象时，会先检查该类是否是枚举类，如果是，则会抛出IllegalArgumentException(“Cannot reflectively create enum objects”)异常，导致使用反射创建对象失败。下面我们就来测试一下：

先看一下枚举类的源码是有参构造函数还是无参构造函数，编译后的源码如下：

image

由源码可知，枚举类的构造函数为无参构造函数，下面就使用反射获取枚举类的无参构造函数，看使用反射是否能创建新的实例对象。

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        EnumSingle instance1 = EnumSingle.INSTANCE;

        Constructor<EnumSingle> declaredConstructor = EnumSingle.class.getDeclaredConstructor();
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        EnumSingle instance2 = declaredConstructor.newInstance();
        System.out.println(instance1);
        System.out.println(instance2);
    }
}

运行结果：

image

由运行抛出的异常可知，并不是我们预期的newInstance方法中的IllegalArgumentException(“Cannot reflectively create enum objects”)异常，而是NoSuchMethodException异常，说明枚举类中并没有无参构造函数，编译后的源码欺骗了我们。

接着我们通过javap反编译看一下枚举类的代码

public final class zzuli.edu.enumTest.EnumSingle extends java.lang.Enum<zzuli.edu.enumTest.EnumSingle> {
  public static final zzuli.edu.enumTest.EnumSingle INSTANCE;
  private static final zzuli.edu.enumTest.EnumSingle[] $VALUES;
  public static zzuli.edu.enumTest.EnumSingle[] values();
  public static zzuli.edu.enumTest.EnumSingle valueOf(java.lang.String);
  private zzuli.edu.enumTest.EnumSingle();
  public zzuli.edu.enumTest.EnumSingle getInstance();
  static {};
}

由上述反编译后的枚举类代码可知，反编译后的枚举类中存在的仍然是无参构造函数，说明反编译后的代码仍然骗了我们。

下面我们就使用更专业的工具jad来进行反编译。

使用jad反编译后的枚举类源码如下所示：

public final class EnumSingle extends Enum
{
    public static EnumSingle[] values()
    {
        return (EnumSingle[])$VALUES.clone();
    }
    public static EnumSingle valueOf(String name)
    {
        return (EnumSingle)Enum.valueOf(zzuli/edu/enumTest/EnumSingle, name);
    }
    private EnumSingle(String s, int i)
    {
        super(s, i);
    }
    public EnumSingle getInstance()
    {
        return INSTANCE;
    }
    public static final EnumSingle INSTANCE;
    private static final EnumSingle $VALUES[];
    static 
    {
        INSTANCE = new EnumSingle("INSTANCE", 0);
        $VALUES = (new EnumSingle[] {
            INSTANCE
        });
    }
}

由jad反编译后的源码可知，枚举类的构造函数为有参构造函数 EnumSingle(String s, int i)，并且有两个参数。

下面我们就使用反射获取枚举类的有参构造函数，看使用反射是否能创建新的实例对象。

public class Test3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        EnumSingle instance1 = EnumSingle.INSTANCE;
        Constructor<EnumSingle> declaredConstructor = EnumSingle.class.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        EnumSingle instance2 = declaredConstructor.newInstance();
        System.out.println(instance1);
        System.out.println(instance2);
    }
}

运行结果：

image

由运行结果可知，与我们预期的异常一样，抛出了IllegalArgumentException(“Cannot reflectively create enum objects”)异常。

此时说明使用枚举类实现单例模式是十分安全的，使用反射进行暴力破解也不能创建新的对象。

来源：https://blog.csdn.net/Mr_wxc/article/details/107361551

技术转载——枚举类都不知道，还敢说自己会Java？

1、枚举类的实现

2、Enum类中的常用方法

3、使用enum关键字定义枚举类实现接口

4、枚举类对switch的语句的影响

5、枚举类的线程安全问题

6、枚举类实现单例模式

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