Java面试题系列 - 第10天

题目:Java中的枚举类型(enum)及其高级应用

背景说明:Java中的枚举类型(enum)是一种特殊的类,用于定义一组固定的常量。枚举类型不仅限于提供常量集合,还可以实现接口、拥有方法和构造函数,甚至可以用作简单的数据结构。深入理解枚举类型及其高级应用,可以提升代码质量和开发效率。

问题要求

  1. 解释Java中枚举类型的基本概念和语法。
  2. 描述枚举类型相对于常规类的优点。
  3. 分析枚举类型如何实现接口和自定义方法。
  4. 提供一个枚举类型高级应用的示例。

答案批注

  1. 枚举类型的基本概念和语法:枚举类型在Java中用于定义一个固定数量的实例,这些实例称为枚举常量。枚举类型的基本语法如下:

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    Java

    浅色版本

    java 复制代码
    1public enum Color {
    2    RED, GREEN, BLUE;
    3}

    枚举常量默认是public、static和final的,枚举类型本身也默认是final的,防止继承。每个枚举常量都是枚举类型的实例,可以调用其方法和构造函数。

  2. 枚举类型相对于常规类的优点

    • 类型安全:枚举类型提供了类型安全的枚举常量集合,可以避免非法值的出现。
    • 内存效率:枚举类型的实例在内存中只会存在一份,避免了多次创建相同对象的开销。
    • 内置方法 :枚举类型自带一些内置方法,如values()valueOf(),方便获取所有枚举常量或根据名称获取枚举常量。
    • 不可变性:枚举常量是不可变的,这使得它们非常适合用作常量。
  3. 枚举类型实现接口和自定义方法:枚举类型可以实现一个或多个接口,也可以定义自己的方法和构造函数。例如:

    复制代码

    Java

    浅色版本

    java 复制代码
    1public enum Operation implements Function<Integer, Integer> {
    2    PLUS("+") {
    3        @Override
    4        public Integer apply(Integer x) {
    5            return x + x;
    6        }
    7    },
    8    MINUS("-") {
    9        @Override
    10        public Integer apply(Integer x) {
    11            return x - x;
    12        }
    13    };
    14
    15    private final String symbol;
    16
    17    Operation(String symbol) {
    18        this.symbol = symbol;
    19    }
    20
    21    public String getSymbol() {
    22        return symbol;
    23    }
    24}

    在这个例子中,Operation枚举实现了Function<Integer, Integer>接口,每个枚举常量都有一个apply方法的实现,以及一个构造函数和getSymbol方法。

  4. 枚举类型高级应用示例:使用枚举类型作为简单的状态机。

    复制代码

    Java

    浅色版本

    java 复制代码
    1public enum OrderStatus {
    2    NEW("New") {
    3        @Override
    4        public OrderStatus nextStatus() {
    5            return PROCESSING;
    6        }
    7    },
    8    PROCESSING("Processing") {
    9        @Override
    10        public OrderStatus nextStatus() {
    11            return COMPLETED;
    12        }
    13    },
    14    COMPLETED("Completed") {
    15        @Override
    16        public OrderStatus nextStatus() {
    17            return this; // 已完成状态无法改变
    18        }
    19    };
    20
    21    private final String displayName;
    22
    23    OrderStatus(String displayName) {
    24        this.displayName = displayName;
    25    }
    26
    27    public String getDisplayName() {
    28        return displayName;
    29    }
    30
    31    public abstract OrderStatus nextStatus();
    32}

    在这个示例中,OrderStatus枚举定义了订单的不同状态,每个状态都有一个nextStatus方法,用于确定下一个可能的状态。这种方法可以清晰地定义和管理状态转换逻辑。

通过深入了解和灵活应用枚举类型,开发者可以编写出更安全、更高效、更具可读性的代码,特别是在需要定义固定集合或状态转换的场景中。

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