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JAVA中枚举的特性有哪些

2023年01月21日12yxwkf

枚举是类!

在Java中,枚举是Object的一个子类。让我们看看所有枚举的基类,Enum(为简洁起见进行了修改)。

public abstract class Enum<E extends Enum<E>> 
  implements Constable, Comparable<E>, Serializable { 
 private final String name; 
  
 public final String name() { 
   return name; 
 } 
  
 private final int ordinal; 
  
 public final int ordinal() { 
   return ordinal; 
 } 
  
 protected Enum(String name, int ordinal) { 
   this.name = name; 
   this.ordinal = ordinal; 
 } 
  
 public String toString() { 
   return name; 
 } 
  
 public final boolean equals(Object other) { 
   return this==other; 
 } 
  
 public final int hashCode() { 
   return super.hashCode(); 
 } 
  
 public final int compareTo(E o) { 
   Enum<?> other = (Enum<?>)o; 
   Enum<E> self = this; 
   if (self.getClass() != other.getClass() && // optimization 
     self.getDeclaringClass() != other.getDeclaringClass()) 
     throw new ClassCastException(); 
   return self.ordinal - other.ordinal; 
 } 
}

我们可以看到,这基本上只是一个常规的抽象类,有两个字段,name和ordinal。

所以说枚举都是类,所以它们具有常规类的许多特性。

我们能够为枚举提供实例方法、构造函数和字段。我们可以重写toString(),但不能重写hashCode()或equals(Object other)。

接下来我们看下我们的枚举示例,Operation

 enum Operation { 
  ADD, 
  SUBTRACT, 
  MULTIPLY 
 }

这个枚举表示一个Operation可以对两个值执行,并将生成一个结果。关于如何实现此功能,您最初的想法可能是使用switch语句,如下所示:

 public int apply(Operation operation, int arg1, int arg2) { 
  switch(operation) { 
   case ADD: 
    return arg1 + arg2; 
   case SUBTRACT: 
    return arg1 - arg2; 
   case MULTIPLY: 
    return arg1 * arg2; 
   default: 
    throw new UnsupportedOperationException(); 
 } 
}

当然,这样子会有一些问题。

第一个问题是,如果我们将一个新操作添加到我们的枚举Operation中,编译器不会通知我们这个开关不能正确处理新操作。

更糟糕的是,如果一个懒惰的开发人员在另一个类中复制或重新编写这些代码,我们可能无法更新它。

第二个问题是默认情况default,每段程序里面都是必需的,尽管我们知道在正确的代码里它永远不会发生。

这是因为Java编译器知道上面的第一个问题,并且希望确保我们能够处理在不知情的情况下向Operation中添加了新枚举。

还好,Java8用函数式编程为我们提供了一个干净的解决方案。

函数枚举实现

因为枚举是类,所以我们可以创建一个枚举字段来保存执行操作的函数。

但是在我们找到解决方案之前,让我们先来看看一些重构。

首先,让我们把开关放在enum类中。

enum Operation { 
 ADD, 
 SUBTRACT, 
 MULTIPLY; 
  
 public static int apply(Operation operation, int arg1, int arg2) { 
  switch(operation) { 
   case ADD: 
    return arg1 + arg2; 
   case SUBTRACT: 
    return arg1 - arg2; 
   case MULTIPLY: 
    return arg1 * arg2; 
   default: 
    throw new UnsupportedOperationException(); 
  } 
 } 
}

我们可以这样做:Operation.apply(Operation.ADD, 2, 3);

因为我们现在从Operation中调用方法,所以我们可以将其更改为实例方法并使用this,而不是用Operation.apply()来实现,如下所示:

public int apply(int arg1, int arg2) { 
 switch(this) { 
  case ADD: 
   return arg1 + arg2; 
  case SUBTRACT: 
   return arg1 - arg2; 
  case MULTIPLY: 
   return arg1 * arg2; 
  default: 
   throw new UnsupportedOperationException(); 
 } 
}

像这样使用:Operation.ADD.apply(2, 3);

看起来变好了。现在让我们更进一步,通过使用函数式编程完全消除switch语句。

enum Operation { 
       ADD((x, y) -> x + y), 
       SUBTRACT((x, y) -> x - y), 
       MULTIPLY((x, y) -> x * y); 
  
       Operation(BiFunction<Integer, Integer, Integer> operation) { 
           this.operation = operation; 
       } 
  
       private final BiFunction<Integer, Integer, Integer> operation; 
  
       public int apply(int x, int y) { 
           return operation.apply(x, y); 
       } 
  
 }

这里我做的是:

  • 添加了一个字段 BiFunction<Integer, Integer, Integer> operation

  • 用BiFunction创建了用于Operation的构造函数。

  • 调用枚举定义中的构造函数,并用lambda指定BiFunction<Integer, Integer, Integer>。

这个java.util.function.BiFunction operation字段是对采用两个参数的函数(方法)的引用。

在我们的例子中,两个参数都是int型,返回值也是int型。不幸的是,Java参数化类型不支持原语,所以我们必须使用Integer。

因为BiFunction是用@functioninterface注释的,所以我们可以使用Lambda表示法定义一个。

因为我们的函数接受两个参数,所以我们可以使用(x,y)来指定它们。

然后我们定义了一个单行方法,它使用 ->x+y 返回一个值。这相当于下面的方法,只是更简洁而已。

 class Adder implements BiFunction<Integer, Integer, Integer> { 
     @Override 
     public Integer apply(Integer x, Integer y) { 
         return x + y; 
  } 
 }

我们的新Operation实现采用相同的方式:Operation.ADD.apply(2, 3);.

但是,这种实现更好,因为编译器会告诉我们何时添加了新Operation,这要求我们更新新函数。如果没有这一点,如果我们在添加新Operation时还不记得更新switch语句,就有可能得到UnsupportedOperationException()。

关键要点

  • Enum枚举是Enum的扩展类。

  • Enum枚举可以有字段、构造函数和实例方法。

  • Enum枚举字段可以存储函数。与lambdas配合使用,可以创建干净、安全的特定于枚举的函数实现,并在编译时强制执行它们(而不是使用switch)。


本文参考链接:https://www.yisu.com/zixun/372438.html