第十九章、枚举类型
概述：
关键字enum：可以将一组具名的值的有限集合创建为一种新的类型（Class），而这些具名的值可以作为常规的程序组件使用。
创建enum时，编译器会为你自动生成一个相关类，此类自动extends java.lang.Enum类。
1. 基本enum特性
Enum类提供的功能如下：
values() 返回enum实例的数组，而且保持声明的顺序：
ordinal() 返回一个int值，这是每个enum实例在声明时的次序，从0开始。
== 来比较enum实例,编译器会自动提供equals和hashCode方法。
getDeclaringClass() 获取其所属的enum类。
name() 返回enum实例声明时的名字，与使用toString()效果相同。
Enum.valueOf() 是在Enum中定义的static方法，他根据给定的名字返回相应的enum实例，如果不存在会抛出异常。
1.1 将静态导入用于enum
使用static import能够将enum实例的标识符代入当前的命名空间，所以无需再用enum类型来修饰enum实例。
唯一担心的是使用静态导入会不会导致代码令人难以理解。
import static enumerated.Spiciness*;
1.2 向enum中添加新方法
除了不能继承自一个enum之外，基本上可以将enum看做一个常规类。
也就是说，可以添加方法，甚至可以有main方法。
必须先定义enum实例，如果在实例之前定义任何方法或属性，编译时会报错。
一旦enum的定义结束，编译器就不允许在使用其构造器来创建任何实例了。
public enum OzWitch {
// Instances must be defined first, before methods:
WEST("Miss Gulch"),
NORTH("Glinda"),
EAST("Wicked"),
SOUTH("Good");//必须在enum实例序列的最后添加一个分号。
private String description;
// Constructor must be package or private access:
private OzWitch(String description) {
this.description = description;
}
public String getDescription() {
return description;
}
@Override
public String toString() {}
public static void main(String[] args) {
for (OzWitch witch : OzWitch.values()) {
print(witch + ": " + witch.getDescription());
}
}
}
2. switch语句中的enum
一般来说switch中只能使用整形值；
而枚举类型天生就具备整形值的次序，并且可以通过ordinal()方法获取其次序。
enum Signal {
GREEN, YELLOW, RED,
}
public class TrafficLight {
Signal color = Signal.RED;
public void change() {
switch (color) {
case RED:
case GREEN:
case YELLOW:
}
}
}
3.values()的神秘之处
enum类都自动继承自Enum类（编译器实现），我们可以查看Enum中并没有values()方法。利用反射机制查看究竟：
values()是由编译器自动添加的static方法。同时创建Explore的过程中，编译器还添加了valueOf()方法。不是Enum类已经有valueOf()方法了吗，不过Enum中的ValueOf()方法需要两个参数，这个新增方法只需一个参数。由于Set只存储方法的名字，不考虑签名，所以removeAll只剩下values。
由于values()方法有编译器插入到enum定义中的static方法，所以enum向上转型为Enum，那么values就不可访问了，不过Class中有一个getEnumConstants方法，所以即便Enum接口中没有vlaues方法，仍然可以通过Class对象取得所有enum实例：
enum Search {HITHER, YON}
public class UpcastEnum {
public static void main(String[] args) {
Search[] vals = Search.values();
Enum e = Search.HITHER; // Upcast
// e.values(); // No values() in Enum
for (Enum en : e.getClass().getEnumConstants()) {
System.out.println(en);
}
}
}
getEnumConstants() 获取所有Enum对象的实例
5. 实现，而非继承
不能extends：Java不支持多重继承；并编译器自动extends了Enum类了；
可以implements：创建一个新的enum，可以同时实现一个或多个接口。
enum CartoonCharacter implements Generator<CartoonCharacter> {
SLAPPY, SPANKY, PUNCHY, SILLY, BOUNCY, NUTTY, BOB;
private Random rand = new Random(47);
@Override
public CartoonCharacter next() {
return values()[rand.nextInt(values().length)];
}
}
6. 随机选取
7. 使用接口组织枚举
子类化：implements是enum 子类化的唯一方法。
有时希望使用子类将一个enum中的元素进行分组。在一个接口内部创建实现该接口的枚举，以此将元素分组。
public interface Food {
enum Appetizer implements Food {
SALAD, SOUP, SPRING_ROLLS;
}
enum MainCourse implements Food {
LASAGNE, BURRITO, PAD_THAI,
LENTILS, HUMMOUS, VINDALOO;
}
enum Dessert implements Food {
TIRAMISU, GELATO, BLACK_FOREST_CAKE,
FRUIT, CREME_CARAMEL;
}
enum Coffee implements Food {
BLACK_COFFEE, DECAF_COFFEE, ESPRESSO,
LATTE, CAPPUCCINO, TEA, HERB_TEA;
}
}
public class TypeOfFood {
public static void main(String[] args) {
Food food = Appetizer.SALAD;
food = MainCourse.LASAGNE;
food = Dessert.GELATO;
food = Coffee.CAPPUCCINO;
}
}
8. 使用EnumSet替代位标志（BitSet）
Set：是一种集合不能添加重复元素。enum也要求其成员是唯一的。
EnumSet：Java SE5引入了EnumSet，是为了通过enum创建一种替代品，以替代传统的基于int的“位标志”（BitSet）。这种标志可以用来表示某种开关信息，不过，使用这种标志，最终操作的只是一些bit。
EnumSet的性能：它在说明一个二进制位是否存在时，具有更好的表达能力，并且无需担心性能。
EnumSet 包含的使用方法：
EnumSet.noneOf(AlarmPoints.class); 返回Empty set
EnumSet.complementOf() 用于创建包含与指定的Enum_Set类型相同的元素的EnumSet
EnumSet.of() 返回参数中添加的Enum元素集合
EnumSet.range() 返回参数中指定范围的Enum元素
points.addAll() 添加所有Enum元素
points.removeAl() 移除参数中包含的Enum元素集合
研究EnumSet文档，会发现of()方法被重载了很多次，不但为可变数量参数进行了重载，而且为接受2至5个显式的参数的情况都进行了重载。这也从侧面表现了EnumSet对性能的关注。
9. 使用EnumMap
EnumMap：是一种特殊的Map（Key-Value映射表），要求其中的键（key）必须来自于一个enum。
EnumMap的性能：由于enum本身的限制，所以EnumMap内部是数组实现。因此EnumMap速度很快，可以放心进行查找操作。
EnumMap的排序：与EnumSet一样，enum实例（key）定义时的次序决定了其在EnumMap中的顺序。
9.1 命令模式（GoF23之一）的具体实现
interface Command {
void action();
}
enum AlarmPoints{
STAIR,LOBBY,OFFICE,BATHROOM,UTILITY,KITCHEN
}
public class EnumMaps {
public static void main(String[] args) {
EnumMap<AlarmPoints, Command> em =
new EnumMap<AlarmPoints, Command>(AlarmPoints.class);
em.put(KITCHEN, new Command() {
public void action() {
print("Kitchen fire!");
}
});
em.put(BATHROOM, new Command() {
public void action() {
print("Bathroom alert!");
}
});
for (Map.Entry<AlarmPoints, Command> e : em.entrySet()) {
printnb(e.getKey() + ": ");
e.getValue().action();
}
try { // If there's no value for a particular key:
em.get(UTILITY).action();
} catch (Exception e) {
print(e);
}
}
}
9.2 EnumMap 包含的使用方法：
put(k,v) 新增元素(k,v)
get(k) 返回参数k对应的value
entrySet() 返回<k,v>实例对象集合
Map.Entry<K,V>.getValue() 返回实例元素的value
10 常量相关的方法
常量相关的方法：constant-specific methods
多路分发：multiple dispatching
枚举元素：在Enum中定义的元素都是Enum类中的各个实例对象，每个Enum元素都是一个Enum类型的staic final类型对象。
常量相关的方法的enum实现方式：enum 允许为每个enum实例（枚举元素）编写方法，从而为每个enum实例赋予各自不同的行为，从而为每个enum实例赋予各自不同的行为。
public enum ConstantSpecificMethod {
DATE_TIME {
String getInfo() {
return DateFormat.getDateInstance().format(new Date());
}
},
CLASSPATH {
String getInfo() {
return System.getenv("CLASSPATH");
}
},
VERSION {
String getInfo() {
return System.getProperty("java.version");
}
};
abstract String getInfo();
public static void main(String[] args) {
for (ConstantSpecificMethod csm : values()) {
System.out.println(csm.getInfo());
}
}
}
10.1 使用enum的职责链
职责链模式：（Chain of Responsibility，GoF23设计模式之一）：程序员以多种不同的方式来解决一个问题，然后将它们链接在一起。当请求到来时，它遍历这个链，直到这个链中的某个解决方案能够处理此需求。
代码示例 参照原文P607
10.2 使用enum的状态机
状态机模式：（GoF23设计模式之一）：一个状态机可以具有有限个特定的状态，它通常根据输入，从一个状态转移到下个状态，不过也可能存在瞬时状态（transient states）,而一旦任务执行结束，状态机会立即离开瞬时状态。
瞬时状态：（transient states）：
代码示例 参照原文P609
11 多路分发
单路分发：Java只支持单路分发：如果要执行的操作包含了不只一个类型未知的对象时，java的动态绑定机制只能处理其中一个的类型。
多路分发：含二路分发。
多路分发的几种实现方式：
使用enum分发：
使用常量相关的方法分发
使用EnumMap分发
使用二维数组
