枚举

概述

枚举（Enumeration）是Java中一种特殊的引用类型，用于定义固定数量的命名常量集合。JDK5引入枚举类型（enum），提供了类型安全的常量定义方式，替代了传统的常量定义模式。本章将详细讲解枚举的定义语法、核心特性、使用场景及高级应用。

知识要点

1. 枚举的基本定义

枚举使用enum关键字定义，常量之间用逗号分隔，末尾可省略分号：

// 基本枚举定义
public enum Weekday {
    MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}

编译期特性：枚举在编译后会生成一个继承java.lang.Enum的类，每个枚举常量都是该类的实例。

2. 枚举的核心特性

• 类型安全：编译期检查，避免常量值错误赋值
• 不可变：枚举常量在类加载时创建，且不可修改
• 单例性：每个枚举常量在JVM中只有一个实例
• 线程安全：枚举常量的初始化是线程安全的

public class EnumDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Weekday day = Weekday.MONDAY;
        System.out.println(day); // 输出：MONDAY
        System.out.println(day.ordinal()); // 输出：0（枚举常量的索引）
        System.out.println(day.name()); // 输出：MONDAY
    }
}

3. 枚举的常用方法

java.lang.Enum提供的核心方法：

• values(): 返回所有枚举常量的数组
• valueOf(String name): 根据名称获取枚举常量
• ordinal(): 返回枚举常量的索引位置
• name(): 返回枚举常量的名称

// 枚举遍历
for (Weekday day : Weekday.values()) {
    System.out.println(day.ordinal() + ": " + day.name());
}

// 枚举转换
Weekday day = Weekday.valueOf("FRIDAY");

4. 带成员的枚举

枚举可以包含字段、方法和构造函数，增强枚举的功能性：

public enum Season {
    SPRING("春季", 1),
    SUMMER("夏季", 2),
    AUTUMN("秋季", 3),
    WINTER("冬季", 4);
    
    private final String chineseName;
    private final int seasonCode;
    
    // 私有构造函数
    private Season(String chineseName, int seasonCode) {
        this.chineseName = chineseName;
        this.seasonCode = seasonCode;
    }
    
    // 自定义方法
    public String getChineseName() {
        return chineseName;
    }
    
    public int getSeasonCode() {
        return seasonCode;
    }
}

5. 枚举与switch结合

枚举是switch语句的理想选择，编译期确保case值的合法性：

public void printSeasonInfo(Season season) {
    switch (season) {
        case SPRING:
            System.out.println("春暖花开");
            break;
        case SUMMER:
            System.out.println("夏日炎炎");
            break;
        case AUTUMN:
            System.out.println("秋高气爽");
            break;
        case WINTER:
            System.out.println("冬雪皑皑");
            break;
        // 无需default，枚举已覆盖所有可能值
    }
}

知识扩展

设计思想

1. 替代常量模式：相比public static final常量，枚举提供更强的类型安全
2. 有限状态集合：适合表示固定数量的状态（如星期、季节、订单状态等）
3. 单例实现：枚举是实现单例模式的最佳方式，简洁且避免反射攻击

// 枚举实现单例
public enum Singleton {
    INSTANCE;
    
    public void doSomething() {
        // 单例业务逻辑
    }
}

避坑指南

1. 避免继承：枚举类默认继承Enum，不能再继承其他类
2. 序列化安全：枚举序列化机制特殊，不会创建新实例，保证单例性
3. 谨慎使用ordinal()：依赖索引位置可能因枚举常量顺序变化导致错误
4. 枚举与反射：反射无法创建枚举实例，newInstance()方法会抛出异常

深度思考题

问题：枚举实现的单例模式相比其他方式有哪些优势？ 回答：枚举单例具有以下优势：1. 天然线程安全，无需同步处理；2. 防止反射攻击，Java规范保证反射无法实例化枚举；3. 自动支持序列化，无需重写readResolve()方法；4. 代码简洁，只需声明枚举常量即可实现单例。这使枚举成为实现单例模式的最佳实践。