枚舉是 JDK 1.5 新增的數據類型，使用枚舉我們可以很好的描述一些特定的業務場景，比如一年中的春、夏、秋、冬，還有每周的周一到周天，還有各種顏色，以及可以用它來描述一些狀態信息，比如錯誤碼等。
枚舉類型不止存在在 Java 語言中，在其它語言中也都能找到它的身影，例如 C# 和 Python 等，但我發現在實際的項目中使用枚舉的人很少，所以本文就來聊一聊枚舉的相關內容，好讓朋友們對枚舉有一個大概的印象，這樣在編程時起碼還能想到有“枚舉”這樣一個類型。
本文的結構目錄如下：
枚舉的 7 種使用方法
很多人不使用枚舉的一個重要的原因是對枚舉不夠熟悉，那麼我們就先從枚舉的 7 種使用方法說起。
用法一：常量
在 JDK 1.5 之前，我們定義常量都是 public static final... ，但有了枚舉，我們就可以把這些常量定義成一個枚舉類了，實現代碼如下：
public enum ColorEnum {
RED, GREEN, BLANK, YELLOW
}
用法二：switch
將枚舉用在 switch 判斷中，使得代碼可讀性更高了，實現代碼如下：
enum ColorEnum {
GREEN, YELLOW, RED
}
public class ColorTest {
ColorEnum color = ColorEnum.RED;
public void change() {
switch (color) {
case RED:
color = ColorEnum.GREEN;
break;
case YELLOW:
color = ColorEnum.RED;
break;
case GREEN:
color = ColorEnum.YELLOW;
break;
}
}
}
用法三：枚舉中增加方法
我們可以在枚舉中增加一些方法，讓枚舉具備更多的特性，實現代碼如下：
public class EnumTest {
public static void main(String[] args) {
ErrorCodeEnum errorCode = ErrorCodeEnum.SUCCESS;
System.out.println("狀態碼：" + errorCode.code() +
" 狀態信息：" + errorCode.msg());
}
}
enum ErrorCodeEnum {
SUCCESS(1000, "success"),
PARAM_ERROR(1001, "parameter error"),
SYS_ERROR(1003, "system error"),
NAMESPACE_NOT_FOUND(2001, "namespace not found"),
NODE_NOT_EXIST(3002, "node not exist"),
NODE_ALREADY_EXIST(3003, "node already exist"),
UNKNOWN_ERROR(9999, "unknown error");
private int code;
private String msg;
ErrorCodeEnum(int code, String msg) {
this.code = code;
this.msg = msg;
}
public int code() {
return code;
}
public String msg() {
return msg;
}
public static ErrorCodeEnum getErrorCode(int code) {
for (ErrorCodeEnum it : ErrorCodeEnum.values()) {
if (it.code() == code) {
return it;
}
}
return UNKNOWN_ERROR;
}
}
以上程序的執行結果為：
狀態碼：1000 狀態信息：success
用法四：覆蓋枚舉方法
我們可以覆蓋一些枚舉中的方法用於實現自己的業務，比如我們可以覆蓋 toString() 方法，實現代碼如下：
public class EnumTest {
public static void main(String[] args) {
ColorEnum colorEnum = ColorEnum.RED;
System.out.println(colorEnum.toString());
}
}
enum ColorEnum {
RED("紅色", 1), GREEN("綠色", 2), BLANK("白色", 3), YELLOW("黃色", 4);
// 成員變量
private String name;
private int index;
// 構造方法
private ColorEnum(String name, int index) {
this.name = name;
this.index = index;
}
//覆蓋方法
@Override
public String toString() {
return this.index + "：" + this.name;
}
}
以上程序的執行結果為：
1：紅色
用法五：實現接口
枚舉類可以用來實現接口，但不能用於繼承類，因為枚舉默認繼承了 java.lang.Enum 類，在 Java 語言中允許實現多接口，但不能繼承多個父類，實現代碼如下：
public class EnumTest {
public static void main(String[] args) {
ColorEnum colorEnum = ColorEnum.RED;
colorEnum.print();
System.out.println("顏色：" + colorEnum.getInfo());
}
}
interface Behaviour {
void print();
String getInfo();
}
enum ColorEnum implements Behaviour {
RED("紅色", 1), GREEN("綠色", 2), BLANK("白色", 3), YELLOW("黃色", 4);
private String name;
private int index;
private ColorEnum(String name, int index) {
this.name = name;
this.index = index;
}
@Override
public void print() {
System.out.println(this.index + "：" + this.name);
}
@Override
public String getInfo() {
return this.name;
}
}
以上程序的執行結果為：
1：紅色
顏色：紅色
用法六：在接口中組織枚舉類
我們可以在一個接口中創建多個枚舉類，用它可以很好的實現“多態”，也就是說我們可以將擁有相同特性，但又有細微實現差別的枚舉類聚集在一個接口中，實現代碼如下：
public class EnumTest {
public static void main(String[] args) {
// 賦值第一個枚舉類
ColorInterface colorEnum = ColorInterface.ColorEnum.RED;
System.out.println(colorEnum);
// 賦值第二個枚舉類
colorEnum = ColorInterface.NewColorEnum.NEW_RED;
System.out.println(colorEnum);
}
}
interface ColorInterface {
enum ColorEnum implements ColorInterface {
GREEN, YELLOW, RED
}
enum NewColorEnum implements ColorInterface {
NEW_GREEN, NEW_YELLOW, NEW_RED
}
}
以上程序的執行結果為：
RED
NEW_RED
用法七：使用枚舉集合
在 Java 語言中和枚舉類相關的，還有兩個枚舉集合類 java.util.EnumSet 和 java.util.EnumMap，使用它們可以實現更多的功能。
使用 EnumSet 可以保證元素不重複，並且能獲取指定範圍內的元素，示例代碼如下：
import java.util.ArrayList;
import java.util.EnumSet;
import java.util.List;
public class EnumTest {
public static void main(String[] args) {
List<ColorEnum> list = new ArrayList<ColorEnum>();
list.add(ColorEnum.RED);
list.add(ColorEnum.RED); // 重複元素
list.add(ColorEnum.YELLOW);
list.add(ColorEnum.GREEN);
// 去掉重複數據
EnumSet<ColorEnum> enumSet = EnumSet.copyOf(list);
System.out.println("去重：" + enumSet);
// 獲取指定範圍的枚舉（獲取所有的失敗狀態）
EnumSet<ErrorCodeEnum> errorCodeEnums = EnumSet.range(ErrorCodeEnum.ERROR, ErrorCodeEnum.UNKNOWN_ERROR);
System.out.println("所有失敗狀態：" + errorCodeEnums);
}
}
enum ColorEnum {
RED("紅色", 1), GREEN("綠色", 2), BLANK("白色", 3), YELLOW("黃色", 4);
private String name;
private int index;
private ColorEnum(String name, int index) {
this.name = name;
this.index = index;
}
}
enum ErrorCodeEnum {
SUCCESS(1000, "success"),
ERROR(2001, "parameter error"),
SYS_ERROR(2002, "system error"),
NAMESPACE_NOT_FOUND(2003, "namespace not found"),
NODE_NOT_EXIST(3002, "node not exist"),
NODE_ALREADY_EXIST(3003, "node already exist"),
UNKNOWN_ERROR(9999, "unknown error");
private int code;
private String msg;
ErrorCodeEnum(int code, String msg) {
this.code = code;
this.msg = msg;
}
public int code() {
return code;
}
public String msg() {
return msg;
}
}
以上程序的執行結果為：
去重：[RED, GREEN, YELLOW]
所有失敗狀態：[ERROR, SYS_ERROR, NAMESPACE_NOT_FOUND, NODE_NOT_EXIST, NODE_ALREADY_EXIST, UNKNOWN_ERROR]
EnumMap 與 HashMap 類似，不過它是一個專門為枚舉設計的 Map 集合，相比 HashMap 來說它的性能更高，因為它內部放棄使用鏈表和紅黑樹的結構，採用數組作為數據存儲的結構。
EnumMap 基本使用示例如下：
import java.util.EnumMap;
public class EnumTest {
public static void main(String[] args) {
EnumMap<ColorEnum, String> enumMap = new EnumMap<>(ColorEnum.class);
enumMap.put(ColorEnum.RED, "紅色");
enumMap.put(ColorEnum.GREEN, "綠色");
enumMap.put(ColorEnum.BLANK, "白色");
enumMap.put(ColorEnum.YELLOW, "黃色");
System.out.println(ColorEnum.RED + ":" + enumMap.get(ColorEnum.RED));
}
}
enum ColorEnum {
RED, GREEN, BLANK, YELLOW;
}
以上程序的執行結果為：
RED:紅色
使用注意事項
阿里《Java開發手冊》對枚舉的相關規定如下，我們在使用時需要稍微注意一下。
【強制】所有的枚舉類型字段必須要有註釋，說明每個數據項的用途。
【參考】枚舉類名帶上 Enum 後綴，枚舉成員名稱需要全大寫，單詞間用下劃線隔開。說明：枚舉其實就是特殊的常量類，且構造方法被默認強制是私有。正例：枚舉名字為 ProcessStatusEnum 的成員名稱：SUCCESS / UNKNOWN_REASON。
假如不使用枚舉
在枚舉沒有誕生之前，也就是 JDK 1.5 版本之前，我們通常會使用 int 常量來表示枚舉，實現代碼如下：
public static final int COLOR_RED = 1;
public static final int COLOR_BLUE = 2;
public static final int COLOR_GREEN = 3;
但是使用 int 類型可能存在兩個問題：
第一， int 類型本身並不具備安全性，假如某個程序員在定義 int 時少些了一個 final 關鍵字，那麼就會存在被其他人修改的風險，而反觀枚舉類，它“天然”就是一個常量類，不存在被修改的風險（原因詳見下半部分）；
第二，使用 int 類型的語義不夠明確，比如我們在控制台打印時如果只輸出 1…2…3 這樣的数字，我們肯定不知道它代表的是什麼含義。
那有人就說了，那就使用常量字符唄，這總不會還不知道語義吧？實現示例代碼如下：
public static final String COLOR_RED = "RED";
public static final String COLOR_BLUE = "BLUE";
public static final String COLOR_GREEN = "GREEN";
但是這樣同樣存在一個問題，有些初級程序員會不按套路出牌，他們可能會直接使用字符串的值進行比較，而不是直接使用枚舉的字段，實現示例代碼如下：
public class EnumTest {
public static final String COLOR_RED = "RED";
public static final String COLOR_BLUE = "BLUE";
public static final String COLOR_GREEN = "GREEN";
public static void main(String[] args) {
String color = "BLUE";
if ("BLUE".equals(color)) {
System.out.println("藍色");
}
}
}
這樣當我們修改了枚舉中的值，那程序就涼涼了。
枚舉使用場景
枚舉的常見使用場景是單例，它的完整實現代碼如下：
public class Singleton {
// 枚舉類型是線程安全的，並且只會裝載一次
private enum SingletonEnum {
INSTANCE;
// 聲明單例對象
private final Singleton instance;
// 實例化
SingletonEnum() {
instance = new Singleton();
}
private Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
// 獲取實例（單例對象）
public static Singleton getInstance() {
return SingletonEnum.INSTANCE.getInstance();
}
private Singleton() {
}
// 類方法
public void sayHi() {
System.out.println("Hi,Java.");
}
}
class SingletonTest {
public static void main(String[] args) {
Singleton singleton = Singleton.getInstance();
singleton.sayHi();
}
}
因為枚舉只會在類加載時裝載一次，所以它是線程安全的，這也是《Effective Java》作者極力推薦使用枚舉來實現單例的主要原因。
知識擴展
枚舉為什麼是線程安全的？
這一點要從枚舉最終生成的字節碼說起，首先我們先來定義一個簡單的枚舉類：
public enum ColorEnumTest {
RED, GREEN, BLANK, YELLOW;
}
然後我們再將上面的那段代碼編譯為字節碼，具體內容如下：
public final class ColorEnumTest extends java.lang.Enum<ColorEnumTest> {
public static final ColorEnumTest RED;
public static final ColorEnumTest GREEN;
public static final ColorEnumTest BLANK;
public static final ColorEnumTest YELLOW;
public static ColorEnumTest[] values();
public static ColorEnumTest valueOf(java.lang.String);
static {};
}
從上述結果可以看出枚舉類最終會被編譯為被 final 修飾的普通類，它的所有屬性也都會被 static 和 final 關鍵字修飾，所以枚舉類在項目啟動時就會被 JVM 加載並初始化，而這個執行過程是線程安全的，所以枚舉類也是線程安全的類。
小貼士：代碼反編譯的過程是先用 javac 命令將 java 代碼編譯字節碼（.class），再使用 javap 命令查看編譯的字節碼。
枚舉比較小技巧
我們在枚舉比較時使用 == 就夠了，因為枚舉類是在程序加載時就創建了（它並不是 new 出來的），並且枚舉類不允許在外部直接使用 new 關鍵字來創建枚舉實例，所以我們在使用枚舉類時本質上只有一個對象，因此在枚舉比較時使用 == 就夠了。
並且我們在查看枚舉的 equlas() 源碼會發現，它的內部其實還是直接調用了 == 方法，源碼如下：
public final boolean equals(Object other) {
return this==other;
}
總結
本文我們介紹了枚舉類的 7 種使用方法：常量、switch、枚舉中添加方法、覆蓋枚舉方法、實現接口、在接口中組織枚舉類和使用枚舉集合等，然後講了如果不使用枚舉類使用 int 類型和 String 類型存在的一些弊端：語義不夠清晰、容易被修改、存在被誤用的風險，所以我們在適合的環境下應該盡量使用枚舉類。並且我們還講了枚舉類的使用場景——單例，以及枚舉類為什麼是安全的，最後我們講了枚舉比較的小技巧，希望本文對你有幫助。
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