你一定需要知道的高阶JAVA枚举特性！

2021-01-13

DD编辑部

Java

DD的博客全面升级，阅读体验更佳（尤其是系列教程），后续不再通过这里发布新文章，而是改到 www.didispace.com 发布啦，奔走相告！点击直达～

JAVA枚举，比你想象中还要有用！

我经常发现自己在Java中使用枚举来表示某个对象的一组潜在值。

在编译时确定类型可以具有什么值的能力是一种强大的能力，它为代码提供了结构和意义。

当我第一次了解枚举时，当时我认为它们只是一个为常量命名的工具，可以很容易地被静态常量字符串ENUM_VAL_NAME所取代。

后来我发现我错了。事实证明，Java枚举具有相当高级的特性，可以使代码干净、不易出错，功能强大。

让我们一起来看看Java中的一些高级枚举特性，以及如何利用这些特性使代码更简单、更可读。

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）。

下面是这个示例的GitHub地址。（https://github.com/alex-power/java-enum-example）

本文参考：https://medium.com/javarevisited/advanced-java-enum-features-you-need-to-know-b516a191c7e2

本文由 DD编辑部创作
版权声明：自由转载-非商用-非衍生-保持署名 (CC BY-NC-ND 3.0)
原创不易，转载请注明出处，感谢支持！如果本文对您有用，欢迎转发分享！