java学习--枚举(Enum)

枚举（Enum）是 Java 5 引入的一种特殊数据类型，用于定义固定数量的常量集合 （如季节、星期、颜色、状态等），相比传统的 public static final 常量，枚举更安全、可读性更高，且支持面向对象特性（方法、属性、构造器）。

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一、枚举的基础定义

1. 最简枚举（无自定义属性 / 方法）

适用于仅需常量标识的场景，语法：enum 枚举名 { 常量1, 常量2, ... }

// 定义星期枚举
public enum Weekday {
    MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}

2. 枚举的核心特性

• 枚举类型默认继承 java.lang.Enum（无法手动继承其他类，但可实现接口）；
• 枚举常量是枚举类的实例 ，默认 public static final；
• 枚举类的构造器默认 private（无法外部实例化，保证常量唯一性）；
• 支持 switch 语句（JDK 7+ 也支持 String，但枚举更类型安全）。

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二、带属性 / 方法的枚举（进阶）

枚举可像普通类一样定义属性、构造器、方法，适用于常量需要关联额外信息的场景（如状态码 + 描述）。

示例：状态枚举（含编码和描述）

public enum OrderStatus {
    // 1. 枚举常量（需放在第一行，参数对应构造器）
    PENDING(0, "待付款"),
    PAID(1, "已付款"),
    SHIPPED(2, "已发货"),
    COMPLETED(3, "已完成"),
    CANCELLED(4, "已取消");

    // 2. 自定义属性
    private final int code;
    private final String desc;

    // 3. 私有构造器（必须private，默认也为private）
    OrderStatus(int code, String desc) {
        this.code = code;
        this.desc = desc;
    }

    // 4. 普通方法（获取属性）
    public int getCode() {
        return code;
    }

    public String getDesc() {
        return desc;
    }

    // 5. 静态方法（根据编码查找枚举）
    public static OrderStatus getByCode(int code) {
        for (OrderStatus status : values()) {
            if (status.code == code) {
                return status;
            }
        }
        throw new IllegalArgumentException("无效的订单状态码：" + code);
    }

    // 6. 重写方法（可选）
    @Override
    public String toString() {
        return "OrderStatus{" +
                "code=" + code +
                ", desc='" + desc + '\'' +
                '}';
    }
}

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三、枚举的常用方法

java.lang.Enum 提供了核心方法，所有枚举类默认继承：

方法	作用
values()	返回枚举常量的数组（按定义顺序），用于遍历枚举
valueOf(String)	根据常量名获取枚举实例（大小写敏感，不存在则抛 IllegalArgumentException）
ordinal()	返回枚举常量的索引（从 0 开始，按定义顺序）
name()	返回枚举常量的名称（与定义时一致，等同于 toString() 默认实现）

方法使用示例：

public class EnumTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 遍历所有枚举常量
        for (OrderStatus status : OrderStatus.values()) {
            System.out.println("名称：" + status.name() + 
                               "，索引：" + status.ordinal() + 
                               "，描述：" + status.getDesc());
        }

        // 2. 根据名称获取枚举
        OrderStatus paid = OrderStatus.valueOf("PAID");
        System.out.println(paid); // 输出重写后的toString

        // 3. 自定义方法：根据编码获取枚举
        OrderStatus shipped = OrderStatus.getByCode(2);
        System.out.println(shipped.getDesc()); // 输出：已发货

        // 4. switch语句使用枚举
        OrderStatus status = OrderStatus.COMPLETED;
        switch (status) {
            case PENDING:
                System.out.println("请尽快付款");
                break;
            case COMPLETED:
                System.out.println("订单已完成");
                break;
            default:
                System.out.println("订单处理中");
        }
    }
}

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四、枚举的高级用法

1. 枚举实现接口

枚举可实现接口，让不同常量有不同的行为：

public interface Operation {
    int calculate(int a, int b);
}

public enum ArithmeticOperation implements Operation {
    ADD {
        @Override
        public int calculate(int a, int b) {
            return a + b;
        }
    },
    SUBTRACT {
        @Override
        public int calculate(int a, int b) {
            return a - b;
        }
    };
}

// 使用
System.out.println(ArithmeticOperation.ADD.calculate(5, 3)); // 8

2. 单例模式（枚举实现）

枚举是实现单例最简洁、安全的方式（天然防反射、序列化）：

public enum Singleton {
    INSTANCE; // 唯一实例

    public void doSomething() {
        System.out.println("单例方法执行");
    }
}

// 使用
Singleton.INSTANCE.doSomething();

3. 枚举集合（EnumSet/EnumMap）

Java 提供了专门的集合类优化枚举操作，性能优于普通集合：

• EnumSet：高效存储枚举常量（内部用位运算实现）；

• EnumMap：键为枚举的 Map，性能优于 HashMap。

  // EnumSet示例
  EnumSet<Weekday> workDays = EnumSet.range(Weekday.MONDAY, Weekday.FRIDAY);
  System.out.println(workDays); // [MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY]

  // EnumMap示例
  EnumMap<OrderStatus, String> statusMap = new EnumMap<>(OrderStatus.class);
  statusMap.put(OrderStatus.PENDING, "待付款订单");
  System.out.println(statusMap.get(OrderStatus.PENDING)); // 待付款订单

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五、枚举 vs 传统常量

特性	枚举	public static final 常量
类型安全	✅ 编译期检查，避免传入非法值	❌ 本质是 int/String，易传错值
可读性	✅ 语义明确（如 OrderStatus.PAID）	❌ 需注释说明（如 1 = 已付款）
扩展性	✅ 可添加属性 / 方法	❌ 仅常量，无扩展能力
遍历	✅ values () 便捷遍历	❌ 需手动维护数组 / 集合

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总结

• 枚举适用于固定且有限的常量集合（状态、类型、选项等）；
• 基础场景用最简枚举，需关联信息用带属性的枚举；
• 高级场景可结合接口、单例、EnumSet/EnumMap 提升扩展性和性能；
• 枚举相比传统常量更安全、易维护，是 Java 中常量定义的首选方式。