JDK源碼學習筆記——Enum枚舉使用及原理

一、為什么使用枚舉

什么時候應該使用枚舉呢？每當需要一組固定的常量的時候，如一周的天數、一年四季等。或者是在我們編譯前就知道其包含的所有值的集合。

利用 public final static 完全可以實現的功能，為什么要使用枚舉？

public class Season {public static final int SPRING = 1;public static final int SUMMER = 2;public static final int AUTUMN = 3;public static final int WINTER = 4;
}

（1）安全性。這種模式不是類型安全的。比如說我們設計一個函數，要求傳入春夏秋冬的某個值。但是使用int類型，我們無法保證傳入的值為合法。如：傳入5。

（2）可讀性。我們需要方便得到枚舉類型的字符串表達式。int常量打印出來，我們所見到的就是一組數字，沒什么用；String常量可以打印出詳細信息，但是字符串的比較操作性能較低。

二、枚舉的幾種使用方式

用法一：常量

public enum Color {  RED, GREEN, BLANK, YELLOW  
}  

用法二：switch

enum Signal {  GREEN, YELLOW, RED  
}  
public class TrafficLight {  Signal color = Signal.RED;  public void change() {  switch (color) {  case RED:  color = Signal.GREEN;  break;  case YELLOW:  color = Signal.RED;  break;  case GREEN:  color = Signal.YELLOW;  break;  }  }  
}  

用法三：向枚舉中添加新方法

public enum Color {  RED("紅色", 1), GREEN("綠色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黃色", 4);  // 成員變量  private String name;  private int index;  // 構造方法  private Color(String name, int index) {  this.name = name;  this.index = index;  }  // 普通方法  public static String getName(int index) {  for (Color c : Color.values()) {  if (c.getIndex() == index) {  return c.name;  }  }  return null;  }  // get set 方法  public String getName() {  return name;  }  public void setName(String name) {  this.name = name;  }  public int getIndex() {  return index;  }  public void setIndex(int index) {  this.index = index;  }  
} 

用法四：覆蓋枚舉的方法

public enum Color {  RED("紅色", 1), GREEN("綠色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黃色", 4);  // 成員變量  private String name;  private int index;  // 構造方法  private Color(String name, int index) {  this.name = name;  this.index = index;  }  //覆蓋方法  
    @Override  public String toString() {  return this.index+"_"+this.name;  }  
}  

用法五：實現接口

public interface Behaviour {  void print();  String getInfo();  
}  
public enum Color implements Behaviour{  RED("紅色", 1), GREEN("綠色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黃色", 4);  // 成員變量  private String name;  private int index;  // 構造方法  private Color(String name, int index) {  this.name = name;  this.index = index;  }  
//接口方法  
    @Override  public String getInfo() {  return this.name;  }  //接口方法  
    @Override  public void print() {  System.out.println(this.index+":"+this.name);  }  
} 

用法六：使用接口組織枚舉

public interface Food {  enum Coffee implements Food{  BLACK_COFFEE,DECAF_COFFEE,LATTE,CAPPUCCINO  }  enum Dessert implements Food{  FRUIT, CAKE, GELATO  }  
}

三、原理（代碼易懂，不做詳細介紹）

enum Day {MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}// 反編譯之后如下：
// 反編譯Day.class
final class Day extends Enum
{//編譯器為我們添加的靜態的values()方法public static Day[] values(){return (Day[])$VALUES.clone();}//編譯器為我們添加的靜態的valueOf()方法，注意間接調用了Enum也類的valueOf方法public static Day valueOf(String s){return (Day)Enum.valueOf(com/zejian/enumdemo/Day, s);}//私有構造函數private Day(String s, int i){super(s, i);}//前面定義的7種枚舉實例public static final Day MONDAY;public static final Day TUESDAY;public static final Day WEDNESDAY;public static final Day THURSDAY;public static final Day FRIDAY;public static final Day SATURDAY;public static final Day SUNDAY;private static final Day $VALUES[];static {    //實例化枚舉實例MONDAY = new Day("MONDAY", 0);TUESDAY = new Day("TUESDAY", 1);WEDNESDAY = new Day("WEDNESDAY", 2);THURSDAY = new Day("THURSDAY", 3);FRIDAY = new Day("FRIDAY", 4);SATURDAY = new Day("SATURDAY", 5);SUNDAY = new Day("SUNDAY", 6);$VALUES = (new Day[] {MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY});}
}

四、枚舉保證線程安全

由上面反編譯代碼可以看到，“ public static final Day MONDAY;?”，static類型的屬性會在類被加載之后被初始化，當一個Java類第一次被真正使用到的時候靜態資源被初始化、Java類的加載和初始化過程都是線程安全的。所以，創建一個enum類型是線程安全的。

JVM類加載機制中：

“?并發：

　　虛擬機會保證一個類的類構造器<clinit>()在多線程環境中被正確的加鎖、同步，如果多個線程同時去初始化一個類，那么只會有一個線程去執行這個類的類構造器<clinit>()，其他線程都需要阻塞等待，直到活動線程執行<clinit>()方法完畢。

特別需要注意的是，在這種情形下，其他線程雖然會被阻塞，但如果執行<clinit>()方法的那條線程退出后，其他線程在喚醒之后不會再次進入/執行<clinit>()方法，因為在同一個類加載器下，一個類型只會被初始化一次。?”

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參考資料 / 相關推薦：

Java 7 源碼學習系列（二）——Enum

Java基礎知識——枚舉

深入理解Java枚舉類型(enum)

【JAVA】淺談java枚舉類

Java 枚舉(enum) 詳解7種常見的用法