Java枚举（enum）详解：Java声明枚举类型、枚举（enum）类、EnumMap 与 EnumSet

╰半夏微凉° 2021-12-17 16:37 561阅读 0赞

枚举是一个被命名的整型常数的集合，用于声明一组带标识符的常数。枚举在曰常生活中很常见，例如一个人的性别只能是“男”或者“女”，一周的星期只能是 7 天中的一个等。类似这种当一个变量有几种固定可能的取值时，就可以将它定义为枚举类型。  
  
在 JDK 1.5 之前没有枚举类型，那时候一般用接口常量来替代。而使用 [Java][] 枚举类型 enum 可以更贴近地表示这种常量。

## 声明枚举 ##

声明枚举时必须使用 enum 关键字，然后定义枚举的名称、可访问性、基础类型和成员等。枚举声明的语法如下：

enum-modifiers enum enumname:enum-base
    {
        enum-body,
    }

其中，enum-modifiers 表示枚举的修饰符主要包括 public、private 和 internal；enumname 表示声明的枚举名称；enum-base 表示基础类型；enum-body 表示枚举的成员，它是枚举类型的命名常数。  
  
任意两个枚举成员不能具有相同的名称，且它的常数值必须在该枚举的基础类型的范围之内，多个枚举成员之间使用逗号分隔。  
  
**提示：如果没有显式地声明基础类型的枚举，那么意味着它所对应的基础类型是 int。**

例 1

下面代码定义了一个表示性别的枚举类型 SexEnum 和一个表示颜色的枚举类型 Color。

1.  public enum SexEnum
2.  \{
3.  male,female;
4.  \}
5.  public enum Color
6.  \{
7.  RED,BLUE,GREEN,BLACK;
8.  \}

之后便可以通过枚举类型名直接引用常量，如 SexEnum.male、Color.RED。  
  
使用枚举还可以使 switch 语句的可读性更强，例如以下示例代码：

1.  enum Signal
2.  \{
3.  //定义一个枚举类型
4.  GREEN,YELLOW,RED
5.  \}
6.  public class TrafficLight
7.  \{
8.  Signal color=Signal.RED;
9.  public void change()
10. \{
11. switch(color)
12. \{
13. case RED:
14. color=Signal.GREEN;
15. break;
16. case YELLOW:
17. color=Signal.RED;
18. break;
19. case GREEN:
20. color=Signal.YELLOW;
21. break;
22. \}
23. \}
24. \}

## 枚举类 ##

Java 中的每一个枚举都继承自 java.lang.Enum 类。当定义一个枚举类型时，每一个枚举类型成员都可以看作是 Enum 类的实例，这些枚举成员默认都被 final、public, static 修饰，当使用枚举类型成员时，直接使用枚举名称调用成员即可。  
  
所有枚举实例都可以调用 Enum 类的方法，常用方法如表 1 所示。

<table>  表1 Enum类的常用方法  
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>方法名称</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>values()</td> 
   <td>以数组形式返回枚举类型的所有成员</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>valueOf()</td> 
   <td>将普通字符串转换为枚举实例</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>compareTo()</td> 
   <td>比较两个枚举成员在定义时的顺序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ordinal()</td> 
   <td>获取枚举成员的索引位置</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

例 2

通过调用枚举类型实例的 `values() 方法`可以将枚举的所有成员以数组形式返回，也可以通过该方法获取枚举类型的成员。  
  
下面的示例创建一个包含 3 个成员的枚举类型 Signal，然后调用 values() 方法输出这些成员。

1.  enum Signal
2.  \{
3.  //定义一个枚举类型
4.  GREEN,YELLOW,RED;
5.  \}
6.  public static void main(String\[\] args)
7.  \{
8.  for(int i=0;i<Signal.values().length;i++)
9.  \{
10. System.out.println("枚举成员："+Signal.values()\[i\]);
11. \}
12. \}

输出结果如下：

枚举成员：GREEN
    枚举成员：YELLOW
    枚举成员：RED

例 3

创建一个示例，调用`valueOf() 方法`获取枚举的一个成员，再调用 compareTo() 方法进行比较，并输出结果。具体实现代码如下：

1.  public class TestEnum
2.  \{
3.  public enum Sex
4.  \{
5.  //定义一个枚举
6.  male,female;
7.  \}
8.  public static void main(String\[\] args)
9.  \{
10. compare(Sex.valueOf("male")); //比较
11. \}
12. public static void compare(Sex s)
13. \{
14. for(int i=0;i<Sex.values().length;i++)
15. \{
16. System.out.println(s+"与"+Sex.values()\[i\]+"的比较结果是："+s.compareTo(Sex.values()\[i\]));
17. \}
18. \}
19. \}

上述代码中使用 Sex.valueOf("male") 取出枚举成员 male 对应的值，再将该值与其他枚举成员进行比较。最终输出结果如下：

male与male的比较结果是：0
    male与female的比较结果是：-1

例 4

通过调用枚举类型实例的 `ordinal() 方法`可以获取一个成员在枚举中的索引位置。下面的示例创建一个包含 3 个成员的枚举类型 Signal，然后调用 ordinal() 方法输出成员及对应索引位置。  
  
具体实现代码如下：

1.  public class TestEnum1
2.  \{
3.  enum Signal
4.  \{
5.  //定义一个枚举类型
6.  GREEN,YELLOW,RED;
7.  \}
8.  public static void main(String\[\] args)
9.  \{
10. for(int i=0;i<Signal.values().length;i++)
11. \{
12. System.out.println("索引"+Signal.values()\[i\].ordinal()+"，值："+Signal.values()\[i\]);
13. \}
14. \}
15. \}

输出结果如下：

索引0，值：GREEN
    索引1，值：YELLOW
    索引2，值：RED

## 为枚举添加方法 ##

Java 为枚举类型提供了一些内置的方法，同时枚举常量也可以有自己的方法。此时要注意必须在枚举实例的最后一个成员后添加分号，而且必须先定义枚举实例。

例 5

下面的代码创建了一个枚举类型 WeekDay，而且在该类型中添加了自定义的方法。

1.  enum WeekDay
2.  \{
3.  Mon("Monday"),Tue("Tuesday"),Wed("Wednesday"),Thu("Thursday"),Fri("Friday"),Sat("Saturday"),Sun("Sunday");
4.  //以上是枚举的成员，必须先定义，而且使用分号结束
5.  private final String day;
6.  private WeekDay(String day)
7.  \{
8.  this.day=day;
9.  \}
10. public static void printDay(int i)
11. \{
12. switch(i)
13. \{
14. case 1:
15. System.out.println(WeekDay.Mon);
16. break;
17. case 2:
18. System.out.println(WeekDay.Tue);
19. break;
20. case 3:
21. System.out.println(WeekDay.Wed);
22. break;
23. case 4:
24. System.out.println(WeekDay.Thu);
25. break;
26. case 5:
27. System.out.println(WeekDay.Fri);
28. break;
29. case 6:
30. System.out.println(WeekDay.Sat);
31. break;
32. case 7:
33. System.out.println(WeekDay.Sun);
34. break;
35. default:
36. System.out.println("wrong number!");
37. \}
38. \}
39. public String getDay()
40. \{
41. return day;
42. \}
43. \}

上面代码创建了 WeekDay 枚举类型，下面遍历该枚举中的所有成员，并调用 printDay() 方法。示例代码如下：

1.  public static void main(String\[\] args)
2.  \{
3.  for(WeekDay day:WeekDay.values())
4.  \{
5.  System.out.println(day+"====>"+day.getDay());
6.  \}
7.  WeekDay.printDay(5);
8.  \}

输出结果如下：

Mon====>Monday
    Tue====>Tuesday
    Wed====>Wednesday
    Thu====>Thursday
    Fri====>Friday
    Sat====>Saturday
    Sun====>Sunday
    Fri

Java 中的 enum 还可以跟 Class 类一样覆盖基类的方法。下面示例代码创建的 Color 枚举类型覆盖了 toString() 方法。

1.  public class Test
2.  \{
3.  public enum Color
4.  \{
5.  RED("红色",1),GREEN("绿色",2),WHITE("白色",3),YELLOW("黄色",4);
6.  //成员变量
7.  private String name;
8.  private int index;
9.  //构造方法
10. private Color(String name,int index)
11. \{
12. this.name=name;
13. this.index=index;
14. \}
15. //覆盖方法
16. @Override
17. public String toString()
18. \{
19. return this.index+"-"+this.name;
20. \}
21. \}
22. public static void main(String\[\] args)
23. \{
24. System.out.println(Color.RED.toString()); //输出：1-红色
25. \}
26. \}

## EnumMap 与 EnumSet ##

为了更好地支持枚举类型，java.util 中添加了两个新类：`EnumMap` 和 `EnumSet`。使用它们可以更高效地操作枚举类型。

EnumMap 类

EnumMap 是专门为枚举类型量身定做的 Map 实现。虽然使用其他的 Map（如 [HashMap][]）实现也能完成枚举类型实例到值的映射，但是使用 EnumMap 会更加高效。  
  
HashMap 只能接收同一枚举类型的实例作为键值，并且由于枚举类型实例的数量相对固定并且有限，所以 EnumMap 使用数组来存放与枚举类型对应的值，使得 EnumMap 的效率非常高。

例 6

下面是使用 EnumMap 的一个代码示例。枚举类型 DataBaseType 里存放了现在支持的所有数据库类型。针对不同的数据库，一些数据库相关的方法需要返回不一样的值，例如示例中 getURL() 方法。

1.  //定义数据库类型枚举
2.  public enum DataBaseType
3.  \{
4.  MYSQUORACLE,DB2,SQLSERVER
5.  \}
6.  //某类中定义的获取数据库URL的方法以及EnumMap的声明
7.  private EnumMap<DataBaseType,String>urls=new EnumMap<DataBaseType,String>(DataBaseType.class);
8.  public DataBaseInfo()
9.  \{
10. urls.put(DataBaseType.DB2,"jdbc:db2://localhost:5000/sample");
11. urls.put(DataBaseType.MYSQL,"jdbc:mysql://localhost/mydb");
12. urls.put(DataBaseType.ORACLE,"jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:sample");
13. urls.put(DataBaseType.SQLSERVER,"jdbc:microsoft:sqlserver://sql:1433;Database=mydb");
14. \}
15. //根据不同的数据库类型，返回对应的URL
16. //@param type DataBaseType 枚举类新实例
17. //@return
18. public String getURL(DataBaseType type)
19. \{
20. return this.urls.get(type);
21. \}

在实际使用中，EnumMap 对象 urls 往往是由外部负责整个应用初始化的代码来填充的。这里为了演示方便，类自己做了内容填充。  
  
从本例中可以看出，使用 EnumMap 可以很方便地为枚举类型在不同的环境中绑定到不同的值上。本例子中 getURL 绑定到 URL 上，在其他的代码中可能又被绑定到数据库驱动上去。

EnumSet 类

EnumSet 是枚举类型的高性能 Set 实现，它要求放入它的枚举常量必须属于同一枚举类型。EnumSet 提供了许多工厂方法以便于初始化，如表 2 所示。

<table>  表2 EnumSet 类的常用方法  
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>方法名称</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>allOf(Class&lt;E&gt; element type)</td> 
   <td>创建一个包含指定枚举类型中所有枚举成员的 EnumSet 对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>complementOf(EnumSet&lt;E&gt; s)</td> 
   <td>创建一个与指定 EnumSet 对象 s 相同的枚举类型 EnumSet 对象，<br> 并包含所有 s 中未包含的枚举成员</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>copyOf(EnumSet&lt;E&gt; s)</td> 
   <td>创建一个与指定 EnumSet 对象 s 相同的枚举类型 EnumSet 对象，<br> 并与 s 包含相同的枚举成员</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>noneOf(&lt;Class&lt;E&gt; elementType)</td> 
   <td>创建指定枚举类型的空 EnumSet 对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>of(E first,e...rest)</td> 
   <td>创建包含指定枚举成员的 EnumSet 对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>range(E from ,E to)</td> 
   <td>创建一个 EnumSet 对象，该对象包含了&nbsp;from 到 to 之间的所有枚<br> 举成员</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

EnumSet 作为 Set 接口实现，它支持对包含的枚举常量的遍历。

1.  for(Operation op:EnumSet.range(Operation.PLUS,Operation.MULTIPLY))
2.  \{
3.  doSomeThing(op);
4.  \}

[Java]: http://c.biancheng.net/java/
[HashMap]: http://c-local.biancheng.net/view/1067.html