Java 中一个你绝对没用过，但是很好用的数据结构

亦凉 2023-09-23 12:57 21阅读 0赞

## 前言 ##

Java 中常规的集合工具，相比大家都熟练于胸，但是如果说有一个集合类你不一定知道或者说肯定没用过，你相不相信呢？今天跟大家介绍的就是 `java.util.EnumMap`，也是 `java.util`包下面的一个集合类，同样的也有对应的的`java.util.EnumSet，`下面我们看一下吧。

`Map` 和 `Set`结构在我们日常工作的使用的特别多，经常会用来存放数据或者参数传递，不过有些场景在使用 Map 的时候，不知道大家会不会感受到一丝丝的不安，毕竟 `Map` 的数据设置我们没办法控制，完全不知道别人会 put 一些什么样的数据进去，或者说如果某些场景我们 `Map`的数据 `Key`的类型和个数是固定，那在这种情况的下，我们如何提升系统的安全性和性能呢？

这个时候我们就可以考虑使用 `EnumMap`，`EnumMap` 顾名思义首先是一个 `Map`，其次它的 `key` 只能是枚举，大家都知道枚举中的实例个数是固定的，而且还是预编译的，所以在很大程度上保证了数据的安全性，同时也可以提升一定的性能。

## EnumMap ##

下面我们来看下如何使用 `EnumMap`，首先我们需要创建一个枚举 `Color`。

package com.ziyou.demo.enums;
 /**
 * 
 * Function： 
 * Author： 
 * Date：2022-04-17 
 * Desc：无 
 */
 public enum Color 
 {
 BLUE("blue", "蓝色"),
 RED("red", "红色"),
 ;
 public String color;
 public String desc;
 
 Color(String color, String desc) 
 {
 this.color = color;
 this.desc = desc;
 }
 }
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**在创建一个测试类**

package com.ziyou.demo.enums;
 
 import java.util.EnumMap;
 
 /**
 * 
 * Function： 
 * Author： 
 * Date：2022-04-17 
 * Desc：无 
 */
 public class ColorTest 
 {
 public static void main(String[] args) 
 {
 EnumMap<Color, String> enumMap = new EnumMap<>(Color.class);
 enumMap.put(Color.RED, "我是一个红色枚举");
 enumMap.put(Color.BLUE, "我是一个蓝色枚举");
 System.out.println(enumMap.get(Color.BLUE));
 }
 }
 复制代码

![format_png][]

我们可以看到构造 `EnumMap` 的时候需要传入一个枚举类，后续的 `put`和 `get`都跟普通的 `Map`一样，只不过这个时候 `put`的时候 `key`必须是该枚举实例了。接下来我们看下`EnumMap`的 `put`和 `get`方法是如何实现的，查看 `JDK`源码我们可以看到。

public V put(K key, V value) 
        {
            typeCheck(key);
    
            int index = key.ordinal();
            Object oldValue = vals[index];
            vals[index] = maskNull(value);
            if (oldValue == null)
                size++;
            return unmaskNull(oldValue);
        }
    复制代码

在进行 `put` 的时候，会先进行类型检查，如果说传进来的不是枚举或者说不是在构造的时候指定的枚举，这里就会抛出异常。当类型检查通过以后，会通过枚举的 `ordinal()`方法获取该枚举实例的索引，这个方法会返回一个 `int`值，返回的值跟枚举在编写的时候的顺序有关系，比如说我们上面创建的 `Color`枚举，`Color.BLUE.ordinal()`会返回`0`，`Color.RED.ordinal()`会返回 `1`。拿到索引过后，就会在对应的数组位置上放上 `value`值。

![format_png 1][]

获取数据的时候就更简单了，直接通过 key 获取到索引，然后从数组中那去数据即可。

public V get(Object key) 
 {
 return (isValidKey(key) ?
 unmaskNull(vals[((Enum<?>)key).ordinal()]) : null);
 }
 复制代码

可以看到整个 `EnumMap` 的 `put` 和 `get` 的效率是非常高的，都是在一维数组中直接根据索引定向处理。所以后续大家在类似的场景中可以尝试使用这种方式来提升性能。

## EnumSet ##

说完了 `EnumMap` 我们再来看看 `EnumSet`，`EnumSe`t 是一个用来操作 `Enum`的集合，是一个抽象类，它有两个继承类，`JumboEnumSet`和 `RegularEnumSet`。在使用的时候，需要确定枚举类型。通过下面的方式可以创建一个空的`EnumSet`，在后续进行使用。

public static void main(String[] args)
 {
 EnumSet<Color> enumSet = EnumSet.noneOf(Color.class);
 enumSet.add(Color.BLUE);
 enumSet.add(Color.RED);
 System.out.println(enumSet.size());
 }
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`EnumSet` 的构造方式相对会多一点，我们可以创建空的集合，同时我们也可以直接根据创建一个完整的集合，没必要创建空的然后再进行 `add` 操作，如下所示：

public static void main(String[] args) 
 {
 EnumSet<Color> enumSet = EnumSet.allOf(Color.class);
 System.out.println(enumSet.size());
 }
 复制代码

另外前面提到会使用到枚举的 `ordinal()` 方式，所以我们在构造 `EnumSet`的时候还可以只构造指定两个枚举范围之间的所有枚举值，这里要注意`range` 方法的第二哥参数的枚举不能在第一个枚举前面。

EnumSet.range(Color.BLUE,Color.RED);
    复制代码

还可以通过 `EnumSet` 的 `of`方法来构造指定的枚举集合，通过源码我们可以发现不管是通过什么方法了构造，底层都是先构造一个空集合，然后将对应的枚举元素添加进行。构造空集合的实现逻辑如下，这里我们可以看到，当枚举个数大于 `64`的时候，采用的是 `JumboEnumSet`这个子类，否则都是 `RegularEnumSet`这个子类，正常来说一个枚举的实例个数超过 `64` 的会比较少吧。

public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) 
 {
 Enum<?>[] universe = getUniverse(elementType);
 if (universe == null)
 throw new ClassCastException(elementType + " not an enum");
 
 if (universe.length <= 64)
 return new RegularEnumSet<>(elementType, universe);
 else
 return new JumboEnumSet<>(elementType, universe);
 }

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