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[经验分享] 枚举类型入门(转载自IBM开发者) 选择自 kalex 的 Blog

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发表于 2017-5-27 09:42:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

标题  枚举类型入门(转载自IBM开发者)     选择自 kalex 的 Blog
关键字  枚举类型入门(转载自IBM开发者)
出处 

[td]Tiger 中的一个重要新特性是枚举构造,它是一种新的类型,允许用常量来表示特定的数据片断,而且全部都以类型安全的形式来表示。Tiger 专家、developerWorks 的多产作者 Brett McLaughlin 将解释枚举的定义,介绍如何在应用程序中运用枚举,以及它为什么能够让您抛弃所有旧的 public static final 代码。  您已经知道,Java 代码的两个基本的构造块是接口。现在 Tiger 又引入了枚举,一般简称它为 enum。这个新类型允许您表示特定的数据点,这些数据点只接受分配时预先定义的值集合。
  当然,熟练的程序员可以用静态常量实现这项功能,如清单 1 所示:
清单 1. public static final 的常量

public class OldGrade {
public static final int A = 1;
public static final int B = 2;
public static final int C = 3;
public static final int D = 4;
public static final int F = 5;
public static final int INCOMPLETE = 6;
}
  说明:我要感谢 O'Reilly 媒体公司,该公司允许在本文中使用我撰写的 Java 1.5 Tiger: A Developer's Notebook 一书中“枚举”这一章中的代码示例(请参阅参考资料)。
  然后您就可以让类接受像 OldGrade.B 这样的常量,但是在这样做的时候,请记住这类常量是 Java 中 int 类型的常量,这意味着该方法可以接受任何 int 类型的值,即使它和 OldGrade 中定义的所有级别都不对应。因此,您需要检测上界和下界,在出现无效值的时候,可能还要包含一个 IllegalArgumentException。而且,如果后来又添加另外一个级别(例如 OldGrade.WITHDREW_PASSING),那么必须改变所有代码中的上界,才能接受这个新值。
  换句话说,在使用这类带有整型常量的类时,该解决方案也许可行,但并不是非常有效。幸运的是,枚举提供了更好的方法。
  定义枚举
清单 2 使用了一个可以提供与清单 1 相似的功能的枚举:
清单 2. 简单的枚举类型

package com.oreilly.tiger.ch03;
public enum Grade {
A, B, C, D, F, INCOMPLETE
};
  在这里,我使用了新的关键字 enum,为 enum 提供了一个名称,并指定了允许的值。然后,Grade 就变成了一个枚举类型,您可以按清单 3 所示的方法使用它:
清单 3. 使用枚举类型

package com.oreilly.tiger.ch03;
public class Student {
private String firstName;
private String lastName;
private Grade grade;
public Student(String firstName, String lastName) {
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
}
public void setFirstName(String firstName) {
this.firstName = firstName;
}
public String getFirstName() {
return firstName;
}
public void setLastName(String lastName) {
this.lastName = lastName;
}
public String getLastName() {
return lastName;
}
public String getFullName() {
return new StringBuffer(firstName)
.append(" ")
.append(lastName)
.toString();
}
public void assignGrade(Grade grade) {
this.grade = grade;
}
public Grade getGrade() {
return grade;
}
}
  用以前定义过的类型建立一个新的枚举(grade)之后,您就可以像使用其他成员变量一样使用它了。当然,枚举只能分配枚举值中的一个(例如,A、C 或 INCOMPLETE)。而且,在 assignGrade() 中是没有进行错误检测的代码,也没有考虑边界情况,请注意这是如何做到。
  使用枚举值
迄今为止,您所看到的示例都相当简单,但是枚举类型提供的东西远不止这些。您可以逐个遍历枚举值,也可以在 switch 语句中使用枚举值,枚举是非常有价值的。
  遍历枚举值
下面我们用一个示例显示如何遍历枚举类型的值。清单 4 所示的这项技术,适用于调试、快速打印任务以及把枚举加载到集合(我很快将谈到)中的工具:
清单 4. 遍历枚举值

public void listGradeValues(PrintStream out) throws IOException {
for (Grade g : Grade.values()) {
out.println("Allowed value: '" + g + "'");
}
}
  运行这段代码,将得到清单 5 所示的输出:
清单 5. 迭代操作的输出

Allowed Value: 'A'
Allowed Value: 'B'
Allowed Value: 'C'
Allowed Value: 'D'
Allowed Value: 'F'
Allowed Value: 'INCOMPLETE'
  这里有许多东西。首先,我使用了 Tiger 的新的 for/in 循环(也叫作 foreach 或 增强的 for)。另外,您可以看到 values() 方法返回了一个由独立的 Grade 实例构成的数组,每个数组都有一个枚举类型的值。换句话说,values() 的返回值是 Grade[]。
  在枚举间切换
能够在枚举的值之间移动很好,但是更重要的是根据枚举的值进行决策。您当然可以写一堆 if (grade.equals(Grade.A)) 类型的语句,但那是在浪费时间。Tiger 能够很方便地把枚举支持添加到过去的好东西 switch 语句上,所以它很容易使用,而且适合您已知的内容。清单 6 向将展示如何解决这个难题:
清单 6. 在枚举之间切换

public void testSwitchStatement(PrintStream out) throws IOException {
StringBuffer outputText = new StringBuffer(student1.getFullName());
switch (student1.getGrade()) {
case A:
outputText.append(" excelled with a grade of A");
break;   
case B: // fall through to C
case C:
outputText.append(" passed with a grade of ")
.append(student1.getGrade().toString());
break;
case D: // fall through to F
case F:
outputText.append(" failed with a grade of ")
.append(student1.getGrade().toString());
break;
case INCOMPLETE:
outputText.append(" did not complete the class.");
break;
}
out.println(outputText.toString());
}
  在这里,枚举值被传递到 switch 语句中(请记住,getGrade() 是作为 Grade 的实例返回的),而每个 case 子句将处理一个特定的值。该值在提供时没有枚举前缀,这意味着不用将代码写成 case Grade.A,只需将其写成 case A 即可。如果您不这么做,编译器不会接受有前缀的值。
现在,您应该已经了解使用 switch 语句时的基本语法,但是还有一些事情您需要知道。  在使用 switch 之前进行计划
正如您所期待的,在使用枚举和 switch 时,您可以使用 default 语句。清单 7 显示了这个用法:
清单 7. 添加一个 default 块

public void testSwitchStatement(PrintStream out) throws IOException {
StringBuffer outputText = new StringBuffer(student1.getFullName());
switch (student1.getGrade()) {
case A:
outputText.append(" excelled with a grade of A");
break;   
case B: // fall through to C
case C:
outputText.append(" passed with a grade of ")
.append(student1.getGrade().toString());
break;
case D: // fall through to F
case F:
outputText.append(" failed with a grade of ")
.append(student1.getGrade().toString());
break;
case INCOMPLETE:
outputText.append(" did not complete the class.");
break;
default:
outputText.append(" has a grade of ")
.append(student1.getGrade().toString());
break;
}
out.println(outputText.toString());
}
  研究以上代码可以看出,任何没有被 case 语句处理的枚举值都会被 default 语句处理。这项技术您应当坚持采用。原因是:假设 Grade 枚举被您的小组中其他程序员修改(而且他忘记告诉您这件事)成清单 8 所示的版本:
清单 8. 给 Grade 枚举添加一个值

package com.oreilly.tiger.ch03;
public enum Grade {
A, B, C, D, F, INCOMPLETE,
WITHDREW_PASSING, WITHDREW_FAILING
};
  现在,如果使用清单 6 的代码所示的新版 Grade,那么这两个新值会被忽略。更糟的是,您甚至看不到错误!在这种情况下,存在某种能够通用的 default 语句是非常重要的。清单 7 无法很好地处理这些值,但是它会提示您还有其他值,您需要处理这些值。一旦完成处理,您就会有一个继续运行的应用程序,而且它不会忽略这些值,甚至还会指导您下一步的动作。所以这是一个良好的编码习惯。
  枚举和集合
您所熟悉的使用 public static final 方法进行编码的那些东西,可能已经转而采用枚举的值作为映射的键。如果您不知道其中的含义,请参见清单 9,它是一个公共错误信息的示例,在使用 Ant 的 build 文件时,可能会弹出这样的消息,如下所示:
清单 9. Ant 状态码

package com.oreilly.tiger.ch03;
public enum AntStatus {
INITIALIZING,
COMPILING,
COPYING,
JARRING,
ZIPPING,
DONE,
ERROR
}
  为每个状态码分配一些人们能读懂的错误信息,从而允许人们在 Ant 提供某个代码时查找合适的错误信息,将这些信息显示在控制台上。这是映射(Map)的一个绝好用例,在这里,每个映射(Map)的键都是一个枚举值,而每个值都是键的错误信息。清单 10 演示了该映射的工作方式:
清单 10. 枚举的映射(Map)

public void testEnumMap(PrintStream out) throws IOException {
// Create a map with the key and a String message
EnumMap<AntStatus, String> antMessages =
new EnumMap<AntStatus, String>(AntStatus.class);
// Initialize the map
antMessages.put(AntStatus.INITIALIZING, "Initializing Ant...");
antMessages.put(AntStatus.COMPILING,    "Compiling Java classes...");
antMessages.put(AntStatus.COPYING,      "Copying files...");
antMessages.put(AntStatus.JARRING,      "JARring up files...");
antMessages.put(AntStatus.ZIPPING,      "ZIPping up files...");
antMessages.put(AntStatus.DONE,         "Build complete.");
antMessages.put(AntStatus.ERROR,        "Error occurred.");
// Iterate and print messages
for (AntStatus status : AntStatus.values() ) {
out.println("For status " + status + ", message is: " +
antMessages.get(status));
}
}
  该代码使用了泛型(generics)(请参阅参考资料)和新的 EnumMap 构造来建立新映射。而且,枚举值是通过其 Class 对象提供的,同时提供的还有映射值的类型(在该例中,它只是一个简单的字符串)。该方法的输出如清单 11 所示:
  

  枚举的 Class 对象?
您可能已经注意到,清单 10 中的示例代码实际上表明 Tiger 把枚举当作类,这可以从AntStatus 的 Class 对象那里得到证明,该对象不仅可用,而且正被实际使用。这是真的。归根到底, Tiger 还是把枚举看成是特殊的类类型。有关枚举的具体实现细节,请参阅 Java 5.0 Tiger: A Developer's Notebook 的第三章(请参阅参考资料)。

清单 11. 清单 10 的输出

[echo] Running AntStatusTester...
[java] For status INITIALIZING, message is: Initializing Ant...
[java] For status COMPILING, message is: Compiling Java classes...
[java] For status COPYING, message is: Copying files...
[java] For status JARRING, message is: JARring up files...
[java] For status ZIPPING, message is: ZIPping up files...
[java] For status DONE, message is: Build complete.
[java] For status ERROR, message is: Error occurred.
  更进一步
枚举也可以与集合结合使用,而且非常像新的 EnumMap 构造,Tiger 提供了一套新的 EnumSet 实现,允许您使用位操作符。另外,可以为枚举添加方法,用它们实现接口,定义叫作特定值的类的实体,在该实体中,特定的代码被附加到枚举的具体值上。这些特性超出了本文的范围,但是在其他地方,有详细介绍它们的文档(请参阅参考资料)。
  使用枚举,但是不要滥用
学习任何新版语言的一个危险就是疯狂使用新的语法结构。如果这样做,那么您的代码就会突然之间有 80% 是泛型、标注和枚举。所以,应当只在适合使用枚举的地方才使用它。那么,枚举在什么地方适用呢?一条普遍规则是,任何使用常量的地方,例如目前用 switch 代码切换常量的地方。如果只有单独一个值(例如,鞋的最大尺寸,或者笼子中能装猴子的最大数目),则还是把这个任务留给常量吧。但是,如果定义了一组值,而这些值中的任何一个都可以用于特定的数据类型,那么将枚举用在这个地方最适合不过。
  参考资料


  • 您可以参阅本文在 developerWorks 全球站点上的 英文原文。
  • 下载 Tiger 并自己试用。
  • 官方的 J2SE 5.0 home page 是您不能遗漏的全面资源。
  • 有关 Tiger 的特定内容,请参阅 John Zukowski 撰写的 Taming Tiger 系列文章,其中提供了有关 J2SE 5.0 中新增内容和变化内容的简短提示。
  • Brett McLaughlin 还撰写了两篇关于 Tiger 中的标注的系列文章:Tiger 中的注释,第 1 部分: 向 Java 代码中添加元数据 和 Tiger 中的注释,第 2 部分: 定制注释。
  • Java 1.5 Tiger: A Developer's Notebook (O'Reilly & Associates; 2004 年)的作者是 Brett McLaughlin and David Flanagan,这本书介绍了差不多所有 Tiger 的最新特性(包括标注),该书的格式以代码为核心,适用于开发人员。
  • developerWorks Java 技术专区中,可以找到有关 Java 编程各个方面的数百篇文章。
  • 请访问 Developer Bookstore,获得技术书籍的完整清单,其中包括数百本 Java 相关主题的书籍。



关于作者
Brett McLaughlin 从 Logo 时代(还记得那个小三角吗?)起就开始从事计算机方面的工作,并在 Nextel Communications 和 Lutris Technologies 这样的公司工作。最近几年,他已经成为 Java 和 XML 社区最知名的作者和编程人员之一。他的新著 Java 1.5 Tiger: A Developer's Notebook 是关于新版本 Java 技术的第一本参考书,经典巨著 Java and XML


作者Blog:http://blog.csdn.net/kalex/

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