[轉載] java 枚舉Enum源碼解析

參考鏈接：使用Java枚舉

應用場景?

枚舉是單例模式中的一種。面試官系統之設計模式（單例模式）?

簡單來講就是只能實例化一次，線程安全且性能高。枚舉通常用來列舉一個類型的有限實例集合，我們可以使用常量集來實現，jdk1.5添加了枚舉（enum）支持，解決了常量集的一些缺陷?

常量集中的變量不會必然在指定的范圍內常量能夠提供的功能很少，難于使用常量意義不明確，沒有名字修改或增加枚舉值后需要修改的代碼多，不便于維護

關鍵字enum可以將一組具名的值的有限集合創建為一種新的類型，而這些具名的值可以作為常規的組件使用。?

一、定義?

//Enum類是java.lang包中一個類，他是Java語言中所有枚舉類型的公共基類。

public abstract class Enum<E extends java.lang.Enum<E>> implements Comparable<E>, Serializable?

1.抽象類。?

首先，抽象類不能被實例化，所以我們在java程序中不能使用new關鍵字來聲明一個Enum，所以枚舉一旦創建就只有一個實例。?

如果想要定義可以使用這樣的語法：?

enum enumName{

? ? value1,value2

? ? method1(){}

? ? method2(){}

其次，看到抽象類，第一印象是肯定有類繼承他。至少我們應該是可以繼承他的，所以：?

public class testEnum extends Enum{

}

public class testEnum extends Enum<Enum<E>>{

}

public class testEnum<E> extends Enum<Enum<E>>{

嘗試了以上三種方式之后，得出以下結論：Enum類無法被繼承。?

為什么一個抽象類不讓繼承？enum定義的枚舉是怎么來的？難道不是對Enum的一種繼承嗎？帶著這些疑問我們來反編譯以下代碼：?

? enum Color {RED, BLUE, GREEN}?

編譯器將會把他轉成如下內容：?

public final class Color extends Enum<Color> {

? public static final Color[] values() { return (Color[])$VALUES.clone(); }

? public static Color valueOf(String name) { ... }

? private Color(String s, int i) { super(s, i); }

? public static final Color RED;

? public static final Color BLUE;

? public static final Color GREEN;

? private static final Color $VALUES[];

? static {

? ? RED = new Color("RED", 0);

? ? BLUE = new Color("BLUE", 1);

? ? GREEN = new Color("GREEN", 2);

? ? $VALUES = (new Color[] { RED, BLUE, GREEN });

? }

}??

我們看到當我們定義一個枚舉，編譯器其實是為我們創建了一個繼承自Emum的類?

枚舉實例對應新類中的static final 變量該類為 final類型，不可被繼承增加了兩個方法??

? valueOf(String) 從String構造枚舉類型values() 返回一個由枚舉對象構成的數組添加了一個靜態初始化器 static{}，用來初始化枚舉實例，和枚舉實例數組，也就是 values（）返回數組

PS：由于JVM類初始化是線程安全的，所以可以采用枚舉類實現一個線程安全的單例模式。?

2.實現Comparable和Serializable接口。?

Enum實現了Serializable接口，可以序列化。 Enum實現了Comparable接口，可以進行比較，默認情況下，只有同類型的enum才進行比較（原因見后文），要實現不同類型的enum之間的比較，只能復寫compareTo方法。?

3.泛型：**<E extends Enum<E>>**?

怎么理解<E extends Enum<E>>？?

?首先，這樣寫只是為了讓Java的API更有彈性，他主要是限定形態參數實例化的對象，故要求只能是Enum，這樣才能對 compareTo 之類的方法所傳入的參數進行形態檢查。所以，我們完全可以不必去關心他為什么這么設計。?

這里倒是可以關注一下泛型中extends的用法，以及K V O T E ？ object這幾個符號之間的區別。?

好啦，我們回到這個令人實在是無法理解的<E extends Enum<E>>?

首先我們先來“翻譯”一下這個Enum<E extends Enum<E>>到底什么意思，然后再來解釋為什么Java要這么用。我們先看一個比較常見的泛型：List<String>。這個泛型的意思是，List中存的都是String類型，告訴編譯器要接受String類型，并且從List中取出內容的時候也自動幫我們轉成String類型。所以Enum<E extends Enum<E>>可以暫時理解為Enum里面的內容都是E extends Enum<E>類型。這里的E我們就理解為枚舉，extends表示上界，比如： List<? extends Object>，List中的內容可以是Object或者擴展自Object的類。這就是extends的含義。所以，E extends Enum<E>表示為一個繼承了Enum<E>類型的枚舉類型。那么，Enum<E extends Enum<E>>就不難理解了，就是一個Enum只接受一個Enum或者他的子類作為參數。相當于把一個子類或者自己當成參數，傳入到自身，引起一些特別的語法效果。?

為什么Java要這樣定義Enum?

首先我們來科普一下enum，?

enum Color{

? ? RED,GREEN,YELLOW

}

enum Season{

? ? SPRING,SUMMER,WINTER

}

public class EnumTest{

? ? public static void main(String[] args) {

? ? ? ? System.out.println(Color.RED.ordinal());

? ? ? ? System.out.println(Season.SPRING.ordinal());

? ? }

代碼中兩處輸出內容都是 0 ，因為枚舉類型的默認的序號都是從零開始的。?

要理解這個問題，首先我們來看一個Enum類中的方法（暫時忽略其他成員變量和方法）：?

public abstract class Enum<E extends Enum<E>> implements Comparable<E>, Serializable {

? ? private final int ordinal;

? ? public final int compareTo(E o) {

? ? ? ? Enum<?> other = (Enum<?>)o;

? ? ? ? Enum<E> self = this;

? ? ? ? if (self.getClass() != other.getClass() && // optimization

? ? ? ? ? ? self.getDeclaringClass() != other.getDeclaringClass())

? ? ? ? ? ? throw new ClassCastException();

? ? ? ? return self.ordinal - other.ordinal;

? ? }

首先我們認為Enum的定義中沒有使用Enum<E extends Enum<E>>，那么compareTo方法就要這樣定義（因為沒有使用泛型，所以就要使用Object，這也是Java中很多方法常用的方式）：?

public final int compareTo(Object o)??

當我們調用compareTo方法的時候依然傳入兩個枚舉類型，在compareTo方法的實現中，比較兩個枚舉的過程是先將參數轉化成Enum類型，然后再比較他們的序號是否相等。那么我們這樣比較：?

Color.RED.compareTo(Color.RED);

Color.RED.compareTo(Season.SPRING);?

如果在compareTo方法中不做任何處理的話，那么以上這段代碼返回內容將都是true（因為Season.SPRING的序號和Color.RED的序號都是 0 ）。但是，很明顯， Color.RED和Season.SPRING并不相等。?

但是Java使用Enum<E extends Enum<E>>聲明Enum，并且在compareTo的中使用E作為參數來避免了這種問題。以上兩個條件限制Color.RED只能和Color定義出來的枚舉進行比較，當我們試圖使用Color.RED.compareTo(Season.SPRING);這樣的代碼是，會報出這樣的錯誤：?

The method compareTo(Color) in the type Enum<Color> is not applicable for the arguments (Season)?

他說明，compareTo方法只接受Enum<Color>類型。?

Java為了限定形態參數實例化的對象，故要求只能是Enum，這樣才能對 compareTo之類的方法所傳入的參數進行形態檢查。因為“紅色”只有和“綠色”比較才有意義，用“紅色”和“春天”比較毫無意義，所以，Java用這種方式一勞永逸的保證像compareTo這樣的方法可以正常的使用而不用考慮類型。?

?PS：在Java中，其實也可以實現“紅色”和“春天”比較，因為Enum實現了Comparable接口，可以重寫compareTo方法來實現不同的enum之間的比較。?

二、成員變量?

在Enum中，有兩個成員變量，一個是名字(name)，一個是序號(ordinal)。序號是一個枚舉常量，表示在枚舉中的位置，從0開始，依次遞增。?

/**

?* @author hollis

?*/

private final String name；

public final String name() {

? ? return name;

}

private final int ordinal;

public final int ordinal() {