• JAVA 枚举的基础、应用和原理


    基础

    在 JDK 1.5 之前没有枚举类型,那时候一般用接口常量来替代。我们现在常常使用枚举类来代替一系列类似属性的常量,这么做有什么好吃呢?将这个问题扩张一下,枚举类到底有什么用呢?

    以这种方式定义的常量使代码更具可读性,预先记录可接受值的列表,并避免由于传入无效值而引起的意外行为;

    同时,在程序中经常使用到的重复的值,都应该将这些重复内容与程序进行解耦;

    枚举类是单例的,保证线程安全也让程序省下了不少内存

    以下声明了一个普通的枚举类

    public enum SexEnums {
        FAMALE,
        MALE;
    }
    
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    之后便可以通过枚举类型名直接引用常量,如 SexEnums.MALE。枚举类的每个成员都是枚举类型,因此可以使用枚举还可以使 switch 语句的可读性更强

    Java 中的每一个枚举都继承自 java.lang.Enum 类。当定义一个枚举类型时,每一个枚举类型成员都可以看作是 Enum 类的实例,这些枚举成员默认都被 final、public, static 修饰,当使用枚举类型成员时,直接使用枚举名称调用成员即可

    你可以将枚举类当成一个普通的java类,为其添加方法。由于枚举类在程序中是单例的,我们应该私有化构造方法让它保持单例,如果类中包含了一些内容,我们应该让用户能访问到,因此一个普通的枚举类应该长以下这样

    public enum SexEnums {
        FAMALE(0),
        MALE(1);
    
        private final Integer integer;
    
        private SexEnums(Integer i) {
            this.integer = i;
        }
    
        public Integer getInteger() {
            return integer;
        }
    }
    
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    EnumMap 与 EnumSet

    EnumMap 是专门为枚举类型量身定做的 Map 实现。虽然使用其他的 Map(如 HashMap)实现也能完成枚举类型实例到值的映射,但是使用 EnumMap 会更加高效。

    HashMap 只能接收同一枚举类型的实例作为键值,并且由于枚举类型实例的数量相对固定并且有限,所以 EnumMap 使用数组来存放与枚举类型对应的值,使得 EnumMap 的效率非常高

    public enum DataBaseType {
        MYSQUORACLE,DB2,SQLSERVER
    }
    // 某类中定义的获取数据库URL的方法以及EnumMap的声明
    private EnumMap<DataBaseType,String>urls = new EnumMap<DataBaseType,String>(DataBaseType.class);
    public DataBaseInfo() {
        urls.put(DataBaseType.DB2,"jdbc:db2://localhost:5000/sample");
        urls.put(DataBaseType.MYSQL,"jdbc:mysql://localhost/mydb");
        urls.put(DataBaseType.ORACLE,"jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:sample");
        urls.put(DataBaseType.SQLSERVER,"jdbc:microsoft:sqlserver://sql:1433;Database=mydb");
    }
    //根据不同的数据库类型,返回对应的URL
    // @param type DataBaseType 枚举类新实例
    // @return
    public String getURL(DataBaseType type) {
        return this.urls.get(type);
    }
    
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    虽然直接在枚举类中赋值也能实现相同操作,但在实际使用中,EnumMap 对象 urls 往往是由外部负责整个应用初始化的代码来填充的

    EnumSet 是抽象类,其有两个实现:RegularEnumSet 、JumboEnumSet,选择哪一个取决于实例化时枚举中常量的数量

    在很多场景中的枚举常量集合操作(如:取子集、增加、删除、containsAll和removeAll批操作)使用EnumSet非常合适;如果需要迭代所有可能的常量则使用Enum.values()

    原理

    下面来说说枚举的原理

    像Java在1.5中引入的很多特性,为了向后兼容,编译器会帮我们写的源代码做很多事情,比如泛型为什么会擦除类型,为什么会生成桥接方法,foreach迭代,自动装箱/拆箱等,这有个术语叫“语法糖”,而编译器的特殊处理叫“解语法糖”,这么做主要是为了为我们省去许多重复操作。那么像枚举也是在JDK1.5中才引入的,又是怎么实现的呢?

    来看看一个普通的枚举与其反编译的基本信息

    public enum Operator {
     
        ADD,
        SUBTRACT,
        MULTIPLY,
        DIVIDE
     
    }
    
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    localhost:mikan mikan$ javap Operator.class
    Compiled from "Operator.java"
    public abstract class com.mikan.Operator extends java.lang.Enum<com.mikan.Operator> {
      public static final com.mikan.Operator ADD;
      public static final com.mikan.Operator SUBTRACT;
      public static final com.mikan.Operator MULTIPLY;
      public static final com.mikan.Operator DIVIDE;
      public static com.mikan.Operator[] values();
      public static com.mikan.Operator valueOf(java.lang.String);
      public java.lang.String getOperator();
      com.mikan.Operator(java.lang.String, int, java.lang.String, com.mikan.Operator$1);
      static {};
    }
    
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    我们虽然没有让该类继承Enum,但是在编译后编译器自动让该类继承了Enum,因此java.lang.Enum抽象类是所有枚举类型基类

    可以看到所有的字段已经加上了public static final,同时生成了四个内部类 Operator ,因此枚举中定义的每一个属性都是一个内部类,这样就解释了为什么每一个属性都是枚举类型

    方法values()就是用来返回所有定义的枚举常量,valueOf(String)是一个公共的静态方法,所以我们可以直接调用该方法,返回参数字符串表示的枚举常量

    java 为每个枚举都定义了两个属性,name和ordinal,name表示我们定义的枚举常量的名称,如ADD、SUBTRACT等,而ordinal是一个顺序号,根据定义的顺序分别赋予一个整形值,从0开始,因此该枚举对象可以调用name与ordinal方法

    统一结果返回

    枚举类已经做entity的属性,比如性别,星期等,都是更多的应用则是做统一结果返回

    统一返回数据格式没有固定的格式,只要能描述清楚返回的数据状态以及要返回的具体数据就可以。但是一般会包含状态码、返回消息、数据这几部分内容

    结果状态码

    public enum ResultCode{
    
        SUCCESS(1000, "成功"),
        RESOURCE_NOT_FOUND(1001, "未找到该资源"),
        REQUEST_VALIDATION_FAILED(1002, "请求数据格式验证失败");
        private final int code;
    
        private final String message;
    
        private ResultCode(int code, String message) {
            this.code = code;
            this.message = message;
        }
    
        public int getCode() {
            return code;
        }
    
        public String getMessage() {
            return message;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return"ResultCode{" +
                    "code=" + code +
                    ", message='" + message +
                    '}';
        }
    }
    
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    全局统一返回结果

    @Setter
    public class R {
    
        private Boolean success;
    
        private Integer code;
    
        private String message;
    
        private Map<String, Object> data = new HashMap<String, Object>();
    
        private R(){}
    
        public static R ok(){
            R r = new R();
            r.setSuccess(true);
            r.setCode(ResultCode.SUCCESS.getCode());
            r.setMessage(ResultCode.SUCCESS.getMessage());
            return r;
        }
    
        public static R fail(BaseException exception){
            R r = new R();
            r.setSuccess(false);
            r.setCode(exception.getResultCode().getCode());
            r.setMessage(exception.getResultCode().getMessage());
            return r;
        }
    
        public R setData(String key, Object value){
            this.data.put(key, value);
            return this;
        }
    
        public R setData(Map<String, Object> map){
            this.setData(map);
            return this;
        }
    }
    
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    这里的BaseException

    @Getter
    public abstract class BaseException extends RuntimeException {
    
        private final ResultCode resultCode;
        private final Map<String, Object> data = new HashMap<>();
    
    
        public BaseException(ResultCode resultCode, Map<String, Object> data) {
            super(resultCode.getMessage());
            this.resultCode = resultCode;
            if (!ObjectUtils.isEmpty(data)) {
                this.data.putAll(data);
            }
        }
    
        protected BaseException(ResultCode resultCode, Map<String, Object> data, Throwable cause) {
            super(resultCode.getMessage(), cause);
            this.resultCode = resultCode;
            if (!ObjectUtils.isEmpty(data)) {
                this.data.putAll(data);
            }
        }
    }
    
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    抽象类的继承类

    public class ResourceNotFoundException extends BaseException{
    
        public ResourceNotFoundException(ResultCode resultCode, Map<String, Object> data) {
            super(ResultCode.RESOURCE_NOT_FOUND, data);
        }
    }
    
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