背景
在java语言中还没有引入枚举类型之前，表示枚举类型的常用模式是声明一组具有int常量的类。之前我们通常利用public final static 方法定义的代码如下，分别用1 表示春天，2表示夏天，3表示秋天，4表示冬天。
public class Season {
public static final int SPRING = 1;
public static final int SUMMER = 2;
public static final int AUTUMN = 3;
public static final int WINTER = 4;
}
这种方法称作int枚举模式。可这种模式有什么问题呢，我们都用了那么久了，应该没问题的。通常我们写出来的代码都会考虑它的安全性、易用性和可读性。 首先我们来考虑一下它的类型安全性。当然这种模式不是类型安全的。比如说我们设计一个函数，要求传入春夏秋冬的某个值。但是使用int类型，我们无法保证传入的值为合法。代码如下所示：
private String getChineseSeason(int season){
StringBuffer result = new StringBuffer();
switch(season){
case Season.SPRING :
result.append("春天");
break;
case Season.SUMMER :
result.append("夏天");
break;
case Season.AUTUMN :
result.append("秋天");
break;
case Season.WINTER :
result.append("冬天");
break;
default :
result.append("地球没有的季节");
break;
}
return result.toString();
}
public void doSomething(){
System.out.println(this.getChineseSeason(Season.SPRING));//这是正常的场景
System.out.println(this.getChineseSeason(5));//这个却是不正常的场景，这就导致了类型不安全问题
}
程序getChineseSeason(Season.SPRING)是我们预期的使用方法。可getChineseSeason(5)显然就不是了，而且编译能通过，在运行时会出现什么情况，我们就不得而知了。这显然就不符合Java程序的类型安全。
接下来我们来考虑一下这种模式的可读性。使用枚举的大多数场合，我都需要方便得到枚举类型的字符串表达式。如果将int枚举常量打印出来，我们所见到的就是一组数字，这是没什么太大的用处。我们可能会想到使用String常量代替int常量。虽然它为这些常量提供了可打印的字符串，但是它会导致性能问题，因为它依赖于字符串的比较操作，所以这种模式也是我们不期望的。 从类型安全性和程序可读性两方面考虑，int和String枚举模式的缺点就显露出来了。幸运的是，从Java1.5发行版本开始，就提出了另一种可以替代的解决方案，可以避免int和String枚举模式的缺点，并提供了许多额外的好处。那就是枚举类型（enum type）。接下来的章节将介绍枚举类型的定义、特征、应用场景和优缺点。
定义
枚举类型（enum type）是指由一组固定的常量组成合法的类型。Java中由关键字enum来定义一个枚举类型。下面就是java枚举类型的定义。
public abstract class Enum<E extends Enum<E>> implements Comparable<E>, Serializable
示例如下：
public enum Season {
SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINER;
}
1.抽象类
首先，抽象类不能被实例化，所以我们在java程序中不能使用new关键字来声明一个Enum，如果想要定义可以使用这样的语法：
enum enumName{
value1,value2
method1(){}
method2(){}
}
其次，看到抽象类，第一印象是肯定有类继承他。至少我们应该是可以继承他的，所以：
public class testEnum extends Enum{
}
public class testEnum extends Enum<Enum<E>>{
}
public class testEnum<E> extends Enum<Enum<E>>{
}
尝试了以上三种方式之后，得出以下结论：Enum类无法被继承。
为什么一个抽象类不让继承？enum定义的枚举是怎么来的？难道不是对Enum的一种继承吗？带着这些疑问我们来反编译以下代码：
enum Color {RED, BLUE, GREEN}
编译器将会把他转成如下内容：
public final class Color extends Enum<Color> {
public static final Color[] values() { return (Color[])$VALUES.clone(); }
public static Color valueOf(String name) { ... }
private Color(String s, int i) { super(s, i); }
public static final Color RED;
public static final Color BLUE;
public static final Color GREEN;
private static final Color $VALUES[];
static {
RED = new Color("RED", 0);
BLUE = new Color("BLUE", 1);
GREEN = new Color("GREEN", 2);
$VALUES = (new Color[] { RED, BLUE, GREEN });
}
}
短短的一行代码，被编译器处理过之后竟然变得这么多，看来，enmu关键字是java提供给我们的一个语法糖啊。。。从反编译之后的代码中，我们发现，编译器不让我们继承Enum，但是当我们使用enum关键字定义一个枚举的时候，他会帮我们在编译后默认继承java.lang.Enum类，而不像其他的类一样默认继承Object类。且采用enum声明后，该类会被编译器加上final声明，故该类是无法继承的。 PS：由于JVM类初始化是线程安全的，所以可以采用枚举类实现一个线程安全的单例模式。
2.实现Comparable和Serializable接口
Enum实现了Serializable接口，可以序列化。 Enum实现了Comparable接口，可以进行比较，默认情况下，只有同类型的enum才进行比较（原因见后文），要实现不同类型的enum之间的比较，只能复写compareTo方法。
3.泛型：<E extends Enum<E>>
怎么理解<E extends Enum<E>>？
首先，这样写只是为了让Java的API更有弹性，他主要是限定形态参数实例化的对象，故要求只能是Enum，这样才能对 compareTo 之类的方法所传入的参数进行形态检查。所以，我们完全可以不必去关心他为什么这么设计。
为什么Java要这样定义Enum
首先我们来科普一下enum：
enum Color{
RED,GREEN,YELLOW
}
enum Season{
SPRING,SUMMER,WINTER
}
public class EnumTest{
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Color.RED.ordinal());
System.out.println(Season.SPRING.ordinal());
}
}
代码中两处输出内容都是 0 ，因为枚举类型的默认的序号都是从零开始的。
要理解这个问题，首先我们来看一个Enum类中的方法（暂时忽略其他成员变量和方法）：
public abstract class Enum<E extends Enum<E>> implements Comparable<E>, Serializable {
private final int ordinal;
public final int compareTo(E o) {
Enum other = (Enum)o;
Enum self = this;
if (self.getClass() != other.getClass() && // optimization
self.getDeclaringClass() != other.getDeclaringClass())
throw new ClassCastException();
return self.ordinal - other.ordinal;
}
}
首先我们认为Enum的定义中没有使用Enum<E extends Enum<E>>，那么compareTo方法就要这样定义（因为没有使用泛型，所以就要使用Object，这也是Java中很多方法常用的方式）：
public final int compareTo(Object o)
当我们调用compareTo方法的时候依然传入两个枚举类型，在compareTo方法的实现中，比较两个枚举的过程是先将参数转化成Enum类型，然后再比较他们的序号是否相等。那么我们这样比较：
Color.RED.compareTo(Color.RED);
Color.RED.compareTo(Season.SPRING);
如果在compareTo方法中不做任何处理的话，那么以上这段代码返回内容将都是true（因为Season.SPRING的序号和Color.RED的序号都是 0 ）。但是，很明显， Color.RED和Season.SPRING并不相等。
但是Java使用Enum<E extends Enum<E>>声明Enum，并且在compareTo的中使用E作为参数来避免了这种问题。 以上两个条件限制Color.RED只能和Color定义出来的枚举进行比较，当我们试图使用Color.RED.compareTo(Season.SPRING);这样的代码时，会报出这样的错误：
The method compareTo(Color) in the type Enum<Color> is not applicable for the arguments (Season)
他说明，compareTo方法只接受Enum<Color>类型。
Java为了限定形态参数实例化的对象，故要求只能是Enum，这样才能对 compareTo之类的方法所传入的参数进行形态检查。 因为“红色”只有和“绿色”比较才有意义，用“红色”和“春天”比较毫无意义，所以，Java用这种方式一劳永逸的保证像compareTo这样的方法可以正常的使用而不用考虑类型。
PS：在Java中，其实也可以实现“红色”和“春天”比较，因为Enum实现了Comparable接口，可以重写compareTo方法来实现不同的enum之间的比较。
成员变量
在Enum中，有两个成员变量，一个是名字(name)，一个是序号(ordinal)。 序号是一个枚举常量，表示在枚举中的位置，从0开始，依次递增。
private final String name；
public final String name() {
return name;
}
private final int ordinal;
public final int ordinal() {
return ordinal;
}
构造函数
前面我们说过，Enum是一个抽象类，不能被实例化，但是他也有构造函数，从前面我们反编译出来的代码中，我们也发现了Enum的构造函数，在Enum中只有一个保护类型的构造函数：
protected Enum(String name, int ordinal) {
this.name = name;
this.ordinal = ordinal;
}
文章开头反编译的代码中private Color(String s, int i) { super(s, i); }中的super(s, i);就是调用Enum中的这个保护类型的构造函数来初始化name和ordinal。
其他方法
Enum当中有以下这么几个常用方法，调用方式就是使用Color.RED.methodName（params...）的方式调用：
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 self = this;
if (self.getClass() != other.getClass() && // optimization
self.getDeclaringClass() != other.getDeclaringClass())
throw new ClassCastException();
return self.ordinal - other.ordinal;
}
public final Class<E> getDeclaringClass() {
Class clazz = getClass();
Class zuper = clazz.getSuperclass();
return (zuper == Enum.class) ? clazz : zuper;
}
public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType,String name) {
T result = enumType.enumConstantDirectory().get(name);
if (result != null)
return result;
if (name == null)
throw new NullPointerException("Name is null");
throw new IllegalArgumentException(
"No enum constant " + enumType.getCanonicalName() + "." + name);
}
特点
Java定义枚举类型的语句很简约。它有以下特点：
- 使用关键字enum；
- 类型名称，比如这里的Season；
- 一串允许的值，比如上面定义的春夏秋冬四季；
- 枚举可以单独定义在一个文件中，也可以嵌在其它Java类中；
除了这样的基本要求外，用户还有一些其他选择：
- 枚举可以实现一个或多个接口（Interface）；
- 可以定义新的变量；
- 可以定义新的方法；
- 可以定义根据具体枚举值而相异的类。
应用场景
以在背景中提到的类型安全为例，用枚举类型重写那段代码。代码如下：
public enum Season {
SPRING(1), SUMMER(2), AUTUMN(3), WINTER(4);
private int code;
private Season(int code){
this.code = code;
}
public int getCode(){
return code;
}
}
public class UseSeason {
/**
* 将英文的季节转换成中文季节
* @param season
* @return
*/
public String getChineseSeason(Season season){
StringBuffer result = new StringBuffer();
switch(season){
case SPRING :
result.append("[中文：春天，枚举常量:" + season.name() + "，数据:" + season.getCode() + "]");
break;
case AUTUMN :
result.append("[中文：秋天，枚举常量:" + season.name() + "，数据:" + season.getCode() + "]");
break;
case SUMMER :
result.append("[中文：夏天，枚举常量:" + season.name() + "，数据:" + season.getCode() + "]");
break;
case WINTER :
result.append("[中文：冬天，枚举常量:" + season.name() + "，数据:" + season.getCode() + "]");
break;
default :
result.append("地球没有的季节 " + season.name());
break;
}
return result.toString();
}
public void doSomething(){
for(Season s : Season.values()){
System.out.println(getChineseSeason(s));//这是正常的场景
}
//System.out.println(getChineseSeason(5));
//此处已经是编译不通过了，这就保证了类型安全
}
public static void main(String[] arg){
UseSeason useSeason = new UseSeason();
useSeason.doSomething();
}
}
这里有一个问题，为什么要将域添加到枚举类型中呢？目的是想将数据与它的常量关联起来。如1代表春天，2代表夏天。
总结
那么什么时候应该使用枚举呢？每当需要一组固定的常量的时候，如一周的天数、一年四季等。或者是在我们编译前就知道其包含的所有值的集合。Java 1.5的枚举能满足绝大部分程序员的要求的，它的简明，易用的特点是很突出的。
用法
用法一：常量
public enum Color {
RED, GREEN, BLANK, YELLOW
}
用法二：switch
enum Signal {
GREEN, YELLOW, RED
}
public class TrafficLight {
Signal color = Signal.RED;
public void change() {
switch (color) {
case RED:
color = Signal.GREEN;
break;
case YELLOW:
color = Signal.RED;
break;
case GREEN:
color = Signal.YELLOW;
break;
}
}
}
用法三：向枚举中添加新方法
public enum Color {
RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4);
// 成员变量
private String name;
private int index;
// 构造方法
private Color(String name, int index) {
this.name = name;
this.index = index;
}
// 普通方法
public static String getName(int index) {
for (Color c : Color.values()) {
if (c.getIndex() == index) {
return c.name;
}
}
return null;
}
// get set 方法
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getIndex() {
return index;
}
public void setIndex(int index) {
this.index = index;
}
}
用法四：覆盖枚举的方法
public enum Color {
RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4);
// 成员变量
private String name;
private int index;
// 构造方法
private Color(String name, int index) {
this.name = name;
this.index = index;
}
//覆盖方法
@Override
public String toString() {
return this.index+"_"+this.name;
}
}
用法五：实现接口
public interface Behaviour {
void print();
String getInfo();
}
public enum Color implements Behaviour{
RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4);
// 成员变量
private String name;
private int index;
// 构造方法
private Color(String name, int index) {
this.name = name;
this.index = index;
}
//接口方法
@Override
public String getInfo() {
return this.name;
}
//接口方法
@Override
public void print() {
System.out.println(this.index+":"+this.name);
}
}
用法六：使用接口组织枚举
public interface Food {
enum Coffee implements Food{
BLACK_COFFEE,DECAF_COFFEE,LATTE,CAPPUCCINO
}
enum Dessert implements Food{
FRUIT, CAKE, GELATO
}
}
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