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Java 中如何使用枚举来消除 if/else

2023-05-16

今天，准备重新学习一下 Java 中的枚举类型。

为什么现在要去重新学习呐？因为在刚开始学习 Java 的时候，对于枚举这一块的学习不太重视，工作之后发现用到枚举的地方挺多的，就有了重新学习一下的冲动。

话不多说，开始学习！

定义

枚举是什么意思呐？百度百科的说法是这样的：

在数学和计算机科学理论中，一个集的枚举是列出某些有穷序列集的所有成员的程序，或者是一种特定类型对象的计数。这两种类型经常（但不总是）重叠。是一个被命名的整型常数的集合。

枚举在日常生活中很常见，例如表示星期的 SUNDAY、MONDAY、TUESDAY、WEDNESDAY、THURSDAY、FRIDAY、SATURDAY 就是一个枚举。

由此映射到 Java 语言中，即可定义一个表示星期的枚举类：

public enum Week {

    SUNDAY, MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY

}

定义枚举类的关键字是 enum,
枚举类对象不能通过 new 出来，里面的 SUNDAY、MONDAY…这些其实就相当于是枚举类 Week 的实例。固定的就这几个，不能在外部创建新的实例。引用的时候直接类.实例名

Week w = Week.MONDAY;

构造器

枚举类也有构造器，默认是 private 修饰的，并且也只能是 private。观察这段代码：

public enum Week {
    SUNDAY, MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY;

    Week(){
        System.out.println("hello");
    }

}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Week w = Week.FRIDAY;
    }
}

你会发现这样的结果：

hello

hello

hello

hello

hello

hello

hello

构造函数共执行了7次，正好对应类中枚举项的数量。其实此类的枚举项的创建，就相当于其他类调用无参构造器 new 出来的对象，也就是这个枚举类创建了7次实例，所以输出了7个 hello。

除了无参构造器，枚举类也有有参构造器。

public enum Week {
    SUNDAY(7), MONDAY(1), TUESDAY(2), WEDNESDAY(3), THURSDAY(4), FRIDAY(5), SATURDAY(6);

    Week(int weekNum){
        System.out.println(weekNum);
    }

}

这次将会输出：

7

1

2

3

4

5

6

枚举类成员

枚举类和正常类一样，也可以有成员变量、实例方法、静态方法等。

public enum Week {
    SUNDAY(7), MONDAY(1), TUESDAY(2), WEDNESDAY(3), THURSDAY(4), FRIDAY(5), SATURDAY(6);

    private int weekNum;

    Week(int weekNum){
        this.weekNum = weekNum;
    }

    public int getWeekNum() {
        return weekNum;
    }

}

使用：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Week w = Week.FRIDAY;
        System.out.println(w.getWeekNum());
    }
}

输出：

5

枚举类中还可以有抽象方法。

public enum Week {
    SUNDAY(){
        @Override
        public void getWeekNum() {
            System.out.println(7);
        }
    },
    MONDAY() {
        @Override
        public void getWeekNum() {
            System.out.println("星期一");
        }
    },

    TUESDAY(){
        @Override
        public void getWeekNum() {
            System.out.println("礼拜二");
        }
    },
    WEDNESDAY(){
        @Override
        public void getWeekNum() {
            System.out.println("周三");
        }
    };

    public abstract void getWeekNum();
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Week w = Week.TUESDAY;
        w.getWeekNum();
    }
}

输出：

礼拜二

values()、valueOf(String name) 方法

每个枚举类都有两个 static 方法：

  • static Direction[] values()：返回本类所有枚举常量；

  • static Direction valueOf(String name)：通过枚举常量的名字返回Direction常量，注意，这个方法与Enum类中的valueOf()方法的参数个数不同。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        for (Week w : Week.values()) {
            System.out.println(w);
        }
        System.out.println("星期天：" + Week.valueOf("SUNDAY"));
    }
}

结果如下：

SUNDAY

MONDAY

TUESDAY

WEDNESDAY

THURSDAY

FRIDAY

SATURDAY

星期天：SUNDAY

枚举的用法

1. 类型约束

相信大家平时开发过程中，肯定这样定义过常量来使用：

public class Discount {
    public static final double EIGHT_DISCOUNT = 0.8;

    public static final double SIX_DISCOUNT = 0.6;

    public static final double FIVE_DISCOUNT = 0.5;
}

这样定义其实也没有什么问题，但是如果有一个方法是这样的：

BigDecimal calculatePrice(double discount){
    //...
}

需要传入商品折扣计算价格，使用上面的常量定义就没有类型上的约束，传入任何 double 类型的值都可以，编译器不会发出警告。单如果你使用枚举来定义这种情况，就会有更强的类型约束:

public enum Discount {
    EIGHT_DISCOUNT(0.8), SIX_DISCOUNT(0.6), FIVE_DISCOUNT(0.5);

    private double discountNum;

    Discount(double discountNum) {
        this.discountNum = discountNum;
    }

    double getDiscountNum(){
        return discountNum;
    }
}

使用：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        calculatePrice(Discount.EIGHT_DISCOUNT);
    }

    static BigDecimal calculatePrice(Discount discount){
        System.out.println(discount.getDiscountNum());
        //...
        return null;
    }
}

0.8

2. switch 中使用

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Week w = Week.MONDAY;
        switch (w) {
            case MONDAY:
                System.out.println("周一"); break;
            case TUESDAY:
                System.out.println("周二"); break;
        }
    }
}

周一

3. 实现接口，消除 if/else

我们创建的枚举类默认是被final修饰，并且默认继承了Enum类。因此不能再继承其他的类。但是可以去实现接口。

有这样一个判断场景。

if ("dog".equals(animalType)){
    System.out.println("吃骨头");
} else if ("cat".equals(animalType)) {
    System.out.println("吃鱼干");
} else if ("sheep") {
    System.out.println("吃草");
}

怎样用枚举来消除掉 if/else 呐，看下面的代码：

先定义一个接口，里面有一个通用方法 eat()

public interface Eat {
    //吃
    String eat();
}

然后创建枚举类实现这个接口

public enum AnimalEnum implements Eat {

    Dog(){
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("吃骨头");
        }
    },

    Cat() {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("吃鱼干");
        }
    },

    Sheep() {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("吃草");
        }
    }

}

调用的时候只需要一行代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AnimalEnum.valueOf("Cat").eat();
    }
}

吃鱼干

而且这样一来，以后假如我想扩充新的动物，只需要去枚举类中加代码即可，而不用改任何老代码，符合开闭原则！

4. 单例模式中应用

枚举在单例模式的一种实现方式中也可以用到。

/**
 * @Author:
 * @Description: 枚举  线程安全
 */
public class SingletonExample {

    /**
     * 构造函数私有化，避免外部创建实例
     */
    private SingletonExample(){}

    private static SingletonExample getInstance() {
        return Singleton.INSTANCE.getInstance();
    }

    private enum Singleton {
        INSTANCE;
        private SingletonExample instance;

        // JVM 保证这个方法绝对只调用一次
        Singleton() {
            instance = new SingletonExample();
        }

        public SingletonExample getInstance() {
            return instance;
        }
    }
}

总结

Java 中其实还有专门用于枚举的集合类，EnumSet 和 EnumMap，这里我们不再叙述。

学习下来还是收获蛮多的。

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