【Java Enum枚举】

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Java Enum 笔记

很多人初学 Java 时，把枚举简单理解为"一个安全的常量集合"。这没错，但远远不够。枚举的本质是一个功能完备、特性丰富的类，用好了能让代码变得非常优雅和健壮。

1. 基础：替换 public static final

在枚举出现之前，我们用一组 public static final 的 int 或 String 来表示常量。

// 旧方式
public static final int STATUS_PENDING = 0;
public static final int STATUS_APPROVED = 1;
public static final int STATUS_REJECTED = 2;

这种方式有几个致命弱点：

• 类型不安全 ：任何 int 值都能传入，编译器不会报错。setStatus(99) 完全合法。
• 无语义：打印出来是数字，可读性差。
• 命名空间污染 ：常量名必须保证唯一。
  枚举优雅地解决了这些问题。

// 新方式
public enum OrderStatus {
    PENDING,
    APPROVED,
    REJECTED
}

• 类型安全 ：setStatus(OrderStatus.PENDING) 只能接受 OrderStatus 的三个实例之一。
• 语义清晰 ：打印出来就是 PENDING，可读性极佳。
• 自带命名空间 ：通过 OrderStatus.PENDING 调用。

2. 本质：一个继承自 java.lang.Enum 的类

这是理解枚举的关键。编译器会将 enum 关键字转换成一个最终的类，这个类：

1. 继承自 java.lang.Enum。因此，所有枚举都共享 Enum 的方法。
2. 是 final 的，无法被继承。
3. 构造方法是 private 的，确保实例只能在类内部创建，且在类加载时就被实例化。
   这意味着，枚举可以拥有字段、方法、构造方法 ，甚至可以实现接口。

public enum Planet {
    MERCURY(3.303e+23, 2.4397e6),
    VENUS(4.869e+24, 6.0518e6),
    EARTH(5.976e+24, 6.37814e6);
    private final double mass;   //以千克为单位
    private final double radius; // 以米为单位
    // 构造器必须是 private
    Planet(double mass, double radius) {
        this.mass = mass;
        this.radius = radius;
    }
    public double mass() { return mass; }
    public double radius() { return radius; }
    // 可以有自己的方法
    public double surfaceGravity() {
        final double G = 6.67300E-11; //万有引力常数
        return G * mass / (radius * radius);
    }
}

思考 ：这种设计让枚举从一个"常量列表"变成了"一组相关的、行为各异的、有限的对象"。比如 Planet，每个行星都是一个对象，有自己的属性（质量、半径）和行为（计算表面重力）。这比用一堆静态变量和静态方法要面向对象得多。

3. 进阶：为每个枚举常量赋予不同的行为

这是枚举最强大的特性之一：可以为每个枚举常量提供其独有的方法实现，通过声明抽象方法来实现。

public enum Operation {
    PLUS {
        @Override
        public double apply(double x, double y) {
            return x + y;
        }
    },
    MINUS {
        @Override
        public double apply(double x, double y) {
            return x - y;
        }
    },
    TIMES {
        @Override
        public double apply(double x, double y) {
            return x * y;
        }
    },
    DIVIDE {
        @Override
        public double apply(double x, double y) {
            return x / y;
        }
    };
    // 抽象方法，强制每个常量必须实现
    public abstract double apply(double x, double y);
}

这里的 PLUS { ... } 语法，本质上相当于一个匿名内部类，它继承了 Operation 并实现了 apply 方法。
思考 ：这种写法完美替代了 if-else 或 switch 语句。当需要增加新的运算时，只需添加一个新的枚举常量并实现其逻辑，而无需修改原有的 if-else 或 switch 结构。这完全符合开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。

4. 常用 API 与陷阱

• name(): 返回枚举常量的名称，如 "PLUS"。通常建议只在需要序列化或与外部系统交互时使用。
• ordinal(): 返回枚举常量在声明中的序号（从0开始）。强烈不建议在业务逻辑中使用它！ 它的值极易因为修改枚举声明的顺序而改变，非常脆弱。如果需要关联索引，自己加一个字段。
• values(): 返回一个包含所有枚举常量的数组。这个方法是编译器加的，Enum 类本身没有。
• valueOf(String): 根据名称字符串获取对应的枚举实例。如果名称不存在，会抛出 IllegalArgumentException。

5. 思考与最佳实践

1. 枚举是实现单例模式的最佳方式
   《Effective Java》中明确指出，单元素枚举是实现单例的最佳方法。因为它不仅能防止通过反射创建新对象，还能保证在序列化和反序列化时不会创建新对象。JVM 从根本上保证了单例的唯一性。

   public enum Singleton {
       INSTANCE;
   
       public void doSomething() {
           // ...
       }
   }

2. 何时使用枚举？
   当你需要一组固定的、编译时确定的 常量时。例如：星期、月份、订单状态、操作系统类型等。
   如果这组值是运行时动态变化的（比如从数据库或配置文件读取），那么枚举就不适用了，应该考虑 Map 或 List。

3. 枚举与 switch
switch 语句天然支持枚举，并且编译器会进行检查，确保你没有遗漏任何一个 case（如果没有 default 分支）。这是一个很好的实践。

4. 不要用 == 还是 .equals()？
   对于枚举，用 == 就够了。JVM 保证每个枚举常量只有一个实例，所以 == 和 .equals() 效果相同，且 == 更高效、更简洁。

总结

• 基础：类型安全的常量集合。
• 进阶：一个功能完备的类，可以有自己的属性、方法。
• 高阶 ：可以为每个常量实现不同的行为，替代 if-else/switch。
• 最佳实践 ：是实现单例模式的最佳选择，但不要滥用 ordinal()。
  不要再把枚举只看作常量了。它是一个强大、安全且优雅的 Java 特性，善用它，你的代码会提升一个档次。

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