理解枚举类型

枚举类型是Java 5中新增特性的一部分，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。

Java 枚举是一个特殊的类，一般表示一组常量，比如一年的 4 个季节，一个年的 12 个月份，一个星期的 7 天，方向有东南西北等。

Java 枚举类使用 enum 关键字来定义，各个常量使用逗号 , 来分割。

例如定义一个颜色的枚举类。

enum Color 
{ 
    RED, GREEN, BLUE; 
} 

以上枚举类 Color 颜色常量有 RED, GREEN, BLUE，分别表示红色，绿色，蓝色。

使用实例：

实例

enum Color
{
    RED, GREEN, BLUE;
}
 
public class Test
{
    // 执行输出结果
    public static void main(String[] args)
    {
        Color c1 = Color.RED;
        System.out.println(c1);
    }
}

执行以上代码输出结果为：

RED

内部类中使用枚举

枚举类也可以声明在内部类中：

实例

public class Test
{
    enum Color
    {
        RED, GREEN, BLUE;
    }
 
    // 执行输出结果
    public static void main(String[] args)
    {
        Color c1 = Color.RED;
        System.out.println(c1);
    }
}

执行以上代码输出结果为：

RED

每个枚举都是通过 Class 在内部实现的，且所有的枚举值都是 public static final 的。

以上的枚举类 Color 转化在内部类实现：

class Color
{
public static final Color RED = new Color();
public static final Color BLUE = new Color();
public static final Color GREEN = new Color();
}

迭代枚举元素

可以使用 for 语句来迭代枚举元素：

实例

enum Color
{
    RED, GREEN, BLUE;
}
public class MyClass {
  public static void main(String[] args) {
    for (Color myVar : Color.values()) {
      System.out.println(myVar);
    }
  }
}

执行以上代码输出结果为：

RED
GREEN
BLUE

在 switch 中使用枚举类

枚举类常应用于 switch 语句中：

实例

enum Color
{
    RED, GREEN, BLUE;
}
public class MyClass {
  public static void main(String[] args) {
    Color myVar = Color.BLUE;

    switch(myVar) {
      case RED:
        System.out.println("红色");
        break;
      case GREEN:
         System.out.println("绿色");
        break;
      case BLUE:
        System.out.println("蓝色");
        break;
    }
  }
}

执行以上代码输出结果为：

蓝色

values(), ordinal() 和 valueOf() 方法

enum 定义的枚举类默认继承了 java.lang.Enum 类，并实现了 java.lang.Serializable 和 java.lang.Comparable 两个接口。

values(), ordinal() 和 valueOf() 方法位于 java.lang.Enum 类中：

values() 返回枚举类中所有的值。
ordinal()方法可以找到每个枚举常量的索引，就像数组索引一样。
valueOf()方法返回指定字符串值的枚举常量。
实例

enum Color
{
    RED, GREEN, BLUE;
}
 
public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        // 调用 values()
        Color[] arr = Color.values();
 
        // 迭代枚举
        for (Color col : arr)
        {
            // 查看索引
            System.out.println(col + " at index " + col.ordinal());
        }
 
        // 使用 valueOf() 返回枚举常量，不存在的会报错 IllegalArgumentException
        System.out.println(Color.valueOf("RED"));
        // System.out.println(Color.valueOf("WHITE"));
    }
}

执行以上代码输出结果为：

RED at index 0
GREEN at index 1
BLUE at index 2
RED

枚举类成员

枚举跟普通类一样可以用自己的变量、方法和构造函数，构造函数只能使用 private 访问修饰符，所以外部无法调用。

枚举既可以包含具体方法，也可以包含抽象方法。 如果枚举类具有抽象方法，则枚举类的每个实例都必须实现它。

实例

enum Color
{
    RED, GREEN, BLUE;
 
    // 构造函数
    private Color()
    {
        System.out.println("Constructor called for : " + this.toString());
    }
 
    public void colorInfo()
    {
        System.out.println("Universal Color");
    }
}
 
public class Test
{    
    // 输出
    public static void main(String[] args)
    {
        Color c1 = Color.RED;
        System.out.println(c1);
        c1.colorInfo();
    }
}

执行以上代码输出结果为：

Constructor called for : RED
Constructor called for : GREEN
Constructor called for : BLUE
RED
Universal Color

枚举实现原理

我们大概了解了枚举类型的定义与简单使用后，现在有必要来了解一下枚举类型的基本实现原理。实际上在使用关键字enum创建枚举类型并编译后，编译器会为我们生成一个相关的类，这个类继承了Java API中的java.lang.Enum类，也就是说通过关键字enum创建枚举类型在编译后事实上也是一个类类型而且该类继承自java.lang.Enum类。下面我们编译前面定义的EnumDemo.java并查看生成的class文件来验证这个结论：

//查看目录下的java文件
zejian@zejiandeMBP enumdemo$ ls
EnumDemo.java
//利用javac命令编译EnumDemo.java
zejian@zejiandeMBP enumdemo$ javac EnumDemo.java 
//查看生成的class文件，注意有Day.class和EnumDemo.class 两个
zejian@zejiandeMBP enumdemo$ ls
Day.class  EnumDemo.class  EnumDemo.java

利用javac编译前面定义的EnumDemo.java文件后分别生成了Day.class和EnumDemo.class文件，而Day.class就是枚举类型，这也就验证前面所说的使用关键字enum定义枚举类型并编译后，编译器会自动帮助我们生成一个与枚举相关的类。我们再来看看反编译Day.class文件：

//反编译Day.class
final class Day extends Enum
{
    //编译器为我们添加的静态的values()方法
    public static Day[] values()
    {
        return (Day[])$VALUES.clone();
    }
    //编译器为我们添加的静态的valueOf()方法，注意间接调用了Enum也类的valueOf方法
    public static Day valueOf(String s)
    {
        return (Day)Enum.valueOf(com/zejian/enumdemo/Day, s);
    }
    //私有构造函数
    private Day(String s, int i)
    {
        super(s, i);
    }
     //前面定义的7种枚举实例
    public static final Day MONDAY;
    public static final Day TUESDAY;
    public static final Day WEDNESDAY;
    public static final Day THURSDAY;
    public static final Day FRIDAY;
    public static final Day SATURDAY;
    public static final Day SUNDAY;
    private static final Day $VALUES[];

    static 
    {    
        //实例化枚举实例
        MONDAY = new Day("MONDAY", 0);
        TUESDAY = new Day("TUESDAY", 1);
        WEDNESDAY = new Day("WEDNESDAY", 2);
        THURSDAY = new Day("THURSDAY", 3);
        FRIDAY = new Day("FRIDAY", 4);
        SATURDAY = new Day("SATURDAY", 5);
        SUNDAY = new Day("SUNDAY", 6);
        $VALUES = (new Day[] {
            MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
        });
    }
}

从反编译的代码可以看出编译器确实帮助我们生成了一个Day类(注意该类是final类型的，将无法被继承)而且该类继承自java.lang.Enum类，该类是一个抽象类(稍后我们会分析该类中的主要方法)，除此之外，编译器还帮助我们生成了7个Day类型的实例对象分别对应枚举中定义的7个日期，这也充分说明了我们前面使用关键字enum定义的Day类型中的每种日期枚举常量也是实实在在的Day实例对象，只不过代表的内容不一样而已。注意编译器还为我们生成了两个静态方法，分别是values()和 valueOf()，稍后会分析它们的用法，到此我们也就明白了，使用关键字enum定义的枚举类型，在编译期后，也将转换成为一个实实在在的类，而在该类中，会存在每个在枚举类型中定义好变量的对应实例对象，如上述的MONDAY枚举类型对应public static final Day MONDAY;，同时编译器会为该类创建两个方法，分别是values()和valueOf()。ok~，到此相信我们对枚举的实现原理也比较清晰，下面我们深入了解一下java.lang.Enum类以及values()和valueOf()的用途。