作者：孙玉昌，昵称【一一哥 】，另外【壹壹哥】也是我哦

千锋教育高级教研员、CSDN博客专家、万粉博主、阿里云专家博主、掘金优质作者

前言

我们在开发时，有时会遇到列举、请点或计数的情况，比如我们想匹配性别里的"男"、"女"，或者列举今天是周一、周二、周三......这种表示"有限个数"的情况，我们该怎么实现呢？根据现在的知识储备，我们可以使用以下技术：

使用常量：使用final关键字定义public static final常量，这些常量值可以被其他类直接引用，但这种方式不能保证唯一性。

使用接口：使用接口来定义有限的个数，但需要在实现类中逐个实现，较为繁琐。

但是以上技术都存在一些缺陷，所以今天壹哥就通过一篇文章，给大家介绍一个新的小知识--枚举类！通过枚举，实现以上效果会更方便。

------------------------------前戏已做完，精彩即开始----------------------------

全文大约【4500】 字，不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富的案例及配图视频，让你更好地理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考......

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一. 枚举简介

1. 概念

首先我们来了解一下"枚举 "这个词的含义。"枚举"是列举、清点或计数的意思，而在计算机里面，枚举通常是表示有限个数的常量集合，例如颜色、性别、星期几、月份等。

在Java中，枚举(enum)其实是一个特殊的类，它是一种表示有限个数的常量集合。枚举类是在Java 5中引入的新特性，它给我们提供了一种更加规范和安全的方式来定义常量。

2. 特点

枚举作为一个类，既符合一般类的特性，也具有自身的特点，如下：

枚举是有限个数的常量集合；

枚举类只能使用 public 或 default 访问修饰符，不能使用 private 或 protected修饰符；

枚举类的构造方法必须是 private 或 default 修饰，不能使用 public 或 protected；

枚举类默认是按照单例模式进行的实现，枚举常量只会被创建一次，可以保证该值的唯一性；

枚举类也可以实现接口，实现与普通类相同的功能。

3. 枚举类与普通类的区别

但枚举作为一种特殊的类，本身具有一定的特殊性，它与普通类之间具有如下区别：

枚举类只能使用 public 或 default 访问修饰符，不能使用 private 或 protected，因为枚举的常量要在其他类中访问；

枚举类的构造方法必须是 private 或 default 访问修饰符，不能使用 public 或 protected，因为枚举常量不能通过 new 关键字创建；

枚举类遵循单例模式，枚举常量只会被创建一次，因此可以保证唯一性。

4. 使用场景

既然枚举这么特殊，我们又该在哪些场景下使用呢？大家可以看看壹哥列举出的以下几种场景：

可以表示有限的、预定义的值集合，如一周的星期、一年的季节、性别等；

可以作为方法的参数或返回值类型，使代码更加清晰和类型安全；

可以作为单例模式的实现方式，以保证枚举常量的唯一性；

可以作为工厂模式的实现方式，以根据不同的枚举常量返回不同的实例对象；

可以作为状态机的实现方式，以简化状态转换过程的代码实现。

了解了枚举的基本情况之后，我们就来看看枚举该怎么使用吧。

二. 基本使用

1. 基本语法

我们在声明枚举时必须使用 enum关键字，然后可以定义枚举的名称、可访问性、基础类型和成员等。一个简单的枚举声明语法如下：

java 复制代码

修饰符 enum 枚举名称:enum-base {
    enum-body,...
}

修饰符主要包括 public、private 和 internal；enum-base表示基础类型；enum-body表示枚举中的成员，它是枚举类型中的常数。大家要注意，任意两个枚举成员的名称都不能相同，且它的常数值必须在该枚举的基础类型范围内，多个枚举成员之间要使用逗号分隔。

2. 基本案例

接下来壹哥就根据枚举的语法，给大家定义一个最简单的枚举类。定义枚举类时需要使用enum关键字，且枚举类中的常量应该全部大写，多个枚举值之间用逗号隔开，代码如下所示：

java 复制代码

enum Sex {
    MALE, FAMALE
}

这样我们就定义出了一个表示性别的枚举类，该类中有"MALE"和"FAMALE"两个值，分别表示"男"和"女"，其实这两个值也各自对应一个索引序号，分别是"0"和"1"。

3. 基本使用

定义好上面的这个枚举类之后，我们该怎么使用这个类呢？情况下面的代码。

java 复制代码

/**
 * @author 一一哥Sun
 * @company 千锋教育
 */
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用枚举值
        Sex sex = Sex.MALE;
        System.out.println("sex=" + sex);

        // 也可以在switch中使用
        switch (sex) {
            case MALE: {
                System.out.println("性别是男的..." );
                break;
            }
            case FAMALE: {
                System.out.println("性别是女的..." );
                break;
            }
            default:
                throw new IllegalArgumentException("未知性别: " + sex);
        }
    }
}

这个案例中，壹哥给大家演示了如何调用定义好的枚举值，尤其是在switch语句中，枚举更是经常与其配合使用。

4. 定义方法

既然枚举是一个类，那么在枚举类也可以拥有方法，我们可以在枚举类中定义构造方法和普通的方法。如果是构造方法，则必须使用private私有的或default默认的修饰符，其他的普通方法则需要使用public或default来修饰。如下所示：

java 复制代码

/**
 * @author 一一哥Sun
 * @company 千锋教育
 */
public enum Size {
    //3个枚举值
    SMALL("S"), MEDIUM("M"), LARGE("L");
    private String abbreviation;

    //构造方法必须私有化或默认的，否则会出现编译错误：
    //llegal modifier for the enum constructor; only private is permitted.
    private Size(String abbreviation) {
        this.abbreviation = abbreviation;
    }

    public String getAbbreviation() {
        return abbreviation;
    }
}

在这个案例中，壹哥定义了一个Size枚举类，该类拥有SMALL("S")、MEDIUM("M")、LARGE("L")三个枚举值，还有一个abbreviation属性和一个getAbbreviation()方法，以及一个私有的构造方法。大家要注意，构造方法必须私有化或默认，否则会出错，"llegal modifier for the enum constructor; only private is permitted"。

5. 实现单例模式

因为枚举的本质也是一种类，并且枚举的常量是在类加载时被创建的，枚举常量只会被创建一次，因此枚举值具有唯一性。所以我们可以根据这种特性，利用枚举来实现单例模式。其实使用枚举来实现单例模式非常简单，我们只需要定义一个枚举类型，然后在该枚举类型中定义一个枚举常量即可。下面是使用枚举来实现单例模式的代码示例：

java 复制代码

/**
 * @author 一一哥Sun
 * @company 千锋教育
 */
public enum Singleton {
    //枚举实例值
    INSTANCE;
    //定义其他的属性和方法
    private String name;
	
    public String getName(){
        return name;
    }
    
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
}

与普通类实现的单例模式相比，用枚举实现的单例模式代码非常简洁。另外我们也可以像普通类一样，在enum类中添加变量和方法。我们可以直接使用Singleton.INSTANCE来获取单例模式的唯一对象，这样就避免了调用公开的getInstance()方法。并且这种枚举单例的写法，可以使得我们完全不用考虑序列化和反射的问题。

6. 实现工厂模式

枚举类还可以作为工厂模式的一种实现方式。工厂模式是一种创建型的设计模式，它给我们提供了一种将对象的创建过程封装起来的方式。接下来壹哥给大家定义一个枚举类来表示不同的图形：

java 复制代码

/**
 * @author 一一哥Sun
 * @company 千锋教育
 */
public enum ShapeType {
    //3个枚举值
    CIRCLE,
    RECTANGLE,
    SQUARE
}

然后，我们可以定义一个接口Shape来表示图形：

java 复制代码

/**
 * @author 一一哥Sun
 * @company 千锋教育
 */
public interface Shape {
    //绘图的方法
    void draw();
}

接着，我们可以定义不同的类来实现Shape接口，表示不同的图形：

java 复制代码

/**
 * @author 一一哥Sun
 * @company 千锋教育
 * 圆形
 */
class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a 圆形...");
    }
}

class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a rectangle");
    }
}

class Square implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a 矩形...");
    }
}

最后，我们可以定义一个工厂类ShapeFactory，根据不同的枚举类型来创建不同的图形：

java 复制代码

/**
 * @author 一一哥Sun
 * @company 千锋教育
 */
public class ShapeFactory {
    public static Shape createShape(ShapeType shapeType) {
        //使用枚举，创建工厂模式
        switch (shapeType) {
            case CIRCLE:
                return new Circle();
            case RECTANGLE:
                return new Rectangle();
            case SQUARE:
                return new Square();
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Invalid shape type: " + shapeType);
        }
    }
	
    public static void main(String[] args) {
        // 使用枚举值,调用工厂方法
        Shape shape = ShapeFactory.createShape(ShapeType.CIRCLE);
        shape.draw();
    }
}

这样我们就通过枚举类作为工厂模式的一种实现方式，从而实现了将对象的创建过程封装起来的目的。

三. Enum类

1. 简介

Enum类是Java中的一个特殊类型，是所有枚举类的父类，用于定义枚举类型。但我们在Java中定义枚举类型时，一般都是通过enum关键字来定义。

2. Enum中的方法

Enum类给我们提供了许多方法来支持枚举类型的操作，下面是一些常用的Enum类方法：

values()：返回枚举类型中的所有常量；

valueOf(String name)：根据常量的名称返回该常量；

name()：返回枚举常量的名称；

ordinal()：返回枚举常量在枚举类型中的顺序；

compareTo(E o)：比较枚举常量在枚举类型中的顺序；

getDeclaringClass()：返回枚举常量所属的枚举类型；

toString()：返回枚举常量的名称。

以上这些方法都是在Enum类中定义的，因此我们在所有的枚举类型中都可以使用这些方法。其中，values()和valueOf()方法是我们最常用的方法，可以用来获取枚举常量和根据常量的名称获取常量。另外还有一些其他的方法，如name()方法可以返回枚举常量的名称，ordinal()方法可以返回枚举常量在枚举类型中的顺序，compareTo()方法可以比较枚举常量在枚举类型中的顺序，getDeclaringClass()方法可以返回枚举常量所属的枚举类型，toString()方法可以返回枚举常量的名称。

3. Enum实现原理

枚举类型的底层实现原理其实并不复杂！枚举类的底层实现原理和Enum类密切相关。

在Java中，枚举类型实际上是一种特殊的类，它们都是java.lang.Enum类的子类。在枚举类型中，每个常量都是Enum类的实例，因此它们都具有Enum类中定义的方法和属性。当我们定义一个枚举类型时，编译器会自动为其生成一个类，该类继承自Enum类，并且包含枚举类型中定义的所有常量和方法。

在Enum类中给我们提供了一些方法来支持枚举类型，如values()和valueOf()方法。其中，values()方法可以返回枚举类型的所有常量，而valueOf()方法可以根据常量的名称返回该常量。在枚举类型中，这些方法都是自动添加的，因此可以直接使用。

并且在枚举的底层，给我们定义了一个final类型的数组，用于保存枚举常量，每个枚举常量都是该数组中的一个元素。又因为枚举类型的构造方法是私有的，枚举常量只会在类加载的时候被创建一次，这样就保证了枚举常量的唯一性。

总之，枚举类型的底层实现原理和Enum类密不可分，Enum类给我们提供了许多方法来支持枚举类型，同时枚举类型的底层实现原理也是基于Enum类实现的。

四. 枚举扩展类

为了方便我们操作枚举类，java.util包中给我们提供了两个新的类，EnumMap和EnumSet，这两个是关于枚举的集合类，可以方便我们操作多个枚举类。

1. EnumMap

EnumMap是一种特殊的Map，它的键是枚举类型，值可以是任意类型。与普通的Map不同，EnumMap的内部会使用数组来保存键值对，因此在效率上会更高。

EnumMap的使用方法与普通的Map类似，但需要我们注意的是，EnumMap的键必须是同一个枚举类型的枚举常量。例如：

java 复制代码

enum Color {
    RED, GREEN, BLUE
}

enum Size {
    SMALL, MEDIUM, LARGE
}

EnumMap<Color, String> colorMap = new EnumMap<>(Color.class);
colorMap.put(Color.RED, "红色");
colorMap.put(Color.GREEN, "绿色");
colorMap.put(Color.BLUE, "蓝色");

// 错误示范：尝试将不同枚举类型的枚举常量作为键
EnumMap<Size, String> sizeMap = new EnumMap<>(Size.class);
sizeMap.put(Size.SMALL, "小");
sizeMap.put(Color.RED, "红色"); // 编译错误：Type mismatch: cannot convert from EnumMap<Color,String> to EnumMap<Size,String>

在上面的例子中，壹哥创建了一个EnumMap，将颜色映射到字符串。由于颜色是同一个枚举类型的枚举常量，因此可以作为EnumMap的键，但如果尝试将不同枚举类型的枚举常量作为键，就会导致编译错误。

另外EnumMap还给我们提供了一些特有的方法，如entrySet()方法可以返回一个包含Map.Entry对象的Set，这些Map.Entry对象的键是枚举类型的枚举常量，值是EnumMap中相应的值。代码如下：

java 复制代码

EnumMap<Color, String> colorMap = new EnumMap<>(Color.class);
colorMap.put(Color.RED, "红色");
colorMap.put(Color.GREEN, "绿色");
colorMap.put(Color.BLUE, "蓝色");

Set<Map.Entry<Color, String>> entrySet = colorMap.entrySet();
for (Map.Entry<Color, String> entry : entrySet) {
    Color color = entry.getKey();
    String name = entry.getValue();
    System.out.println(color + "：" + name);
}

在上面的例子中，我们可以将EnumMap转换为Set，并使用for循环遍历其中的键值对。

2. EnumSet

EnumSet则是一种特殊的Set，它的元素必须是同一个枚举类型的枚举常量。与普通的Set不同，EnumSet内部会使用一个long类型的位向量来保存元素，因此在效率上会更高。

EnumSet的使用方法与普通的Set类似，但是需要注意的是，EnumSet的元素必须是同一个枚举类型的枚举常量。代码如下：

java 复制代码

import java.util.EnumSet;

enum Day {
    MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}

public class EnumSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        EnumSet<Day> weekend = EnumSet.of(Day.SATURDAY, Day.SUNDAY);
        EnumSet<Day> weekdays = EnumSet.complementOf(weekend);

        System.out.println("Weekend: " + weekend);
        System.out.println("Weekdays: " + weekdays);
    }
}

在这个例子中，壹哥定义了一个枚举类型Day，用于表示一周中的每一天。然后，我们使用EnumSet来创建两个集合，一个包含周末，一个包含工作日。我们可以使用of()方法来创建一个包含指定元素的EnumSet，使用complementOf()方法来创建一个包含枚举类型中未包含的元素的EnumSet。最终的输出结果为：

java 复制代码

Weekend: [SATURDAY, SUNDAY]
Weekdays: [MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY]

从输出结果可以看出，我们成功地使用EnumSet创建了两个集合，并分别包含了周末和工作日。总之，EnumSet是Java中一种非常有用的集合类型，它给我们提供了一种高效的方式来存储和操作枚举类型的枚举常量。

------------------------------正片已结束，来根事后烟----------------------------

五. 结语

至此，壹哥就通过今天的这篇文章给大家讲解了枚举相关的内容，不知道你学会了吗？如果你还有别的问题，可以在评论区给壹哥留言哦。

另外如果你独自学习觉得有很多困难，可以加入壹哥的学习互助群，大家一起交流学习。

从零开始学Java之枚举类是怎么回事？

前言

配套开源项目资料

一. 枚举简介

1. 概念

2. 特点

3. 枚举类与普通类的区别

4. 使用场景

二. 基本使用

1. 基本语法

2. 基本案例

3. 基本使用

4. 定义方法

5. 实现单例模式

6. 实现工厂模式

三. Enum类

1. 简介

2. Enum中的方法

3. Enum实现原理

四. 枚举扩展类

1. EnumMap

2. EnumSet

五. 结语