JAVA列舉,比你想象中還要有用!
我經常發現自己在Java中使用列舉來表示某個物件的一組潛在值,
在編譯時確定型別可以具有什么值的能力是一種強大的能力,它為代碼提供了結構和意義,
當我第一次了解列舉時,當時我認為它們只是一個為常量命名的工具,可以很容易地被靜態常量字串ENUM_VAL_NAME所取代,
后來我發現我錯了,事實證明,Java列舉具有相當高級的特性,可以使代碼干凈、不易出錯,功能強大,
讓我們一起來看看Java中的一些高級列舉特性,以及如何利用這些特性使代碼更簡單、更可讀,
列舉是類!
在Java中,列舉是Object的一個子類,讓我們看看所有列舉的基類,Enum
public abstract class Enum<E extends Enum<E>>
implements Constable, Comparable<E>, Serializable {
private final String name;
public final String name() {
return name;
}
private final int ordinal;
public final int ordinal() {
return ordinal;
}
protected Enum(String name, int ordinal) {
this.name = name;
this.ordinal = ordinal;
}
public String toString() {
return name;
}
public final boolean equals(Object other) {
return this==other;
}
public final int hashCode() {
return super.hashCode();
}
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;
}
}
我們可以看到,這基本上只是一個常規的抽象類,有兩個欄位,name和ordinal,
所以說列舉都是類,所以它們具有常規類的許多特性,
我們能夠為列舉提供實體方法、建構式和欄位,我們可以重寫toString(),但不能重寫hashCode()或equals(Object other),
接下來我們看下我們的列舉示例,Operation
enum Operation {
ADD,
SUBTRACT,
MULTIPLY
}
這個列舉表示一個Operation可以對兩個值執行,并將生成一個結果,關于如何實作此功能,您最初的想法可能是使用switch陳述句,如下所示:
public int apply(Operation operation, int arg1, int arg2) {
switch(operation) {
case ADD:
return arg1 + arg2;
case SUBTRACT:
return arg1 - arg2;
case MULTIPLY:
return arg1 * arg2;
default:
throw new UnsupportedOperationException();
}
}
當然,這樣子會有一些問題,
第一個問題是,如果我們將一個新操作添加到我們的列舉Operation中,編譯器不會通知我們這個開關不能正確處理新操作,
更糟糕的是,如果一個懶惰的開發人員在另一個類中復制或重新撰寫這些代碼,我們可能無法更新它,
第二個問題是默認情況default,每段程式里面都是必需的,盡管我們知道在正確的代碼里它永遠不會發生,
這是因為Java編譯器知道上面的第一個問題,并且希望確保我們能夠處理在不知情的情況下向Operation中添加了新列舉,
還好,Java8用函式式編程為我們提供了一個干凈的解決方案,
函式列舉實作
因為列舉是類,所以我們可以創建一個列舉欄位來保存執行操作的函式,
但是在我們找到解決方案之前,讓我們先來看看一些重構,
首先,讓我們把開關放在enum類中,
enum Operation {
ADD,
SUBTRACT,
MULTIPLY;
public static int apply(Operation operation, int arg1, int arg2) {
switch(operation) {
case ADD:
return arg1 + arg2;
case SUBTRACT:
return arg1 - arg2;
case MULTIPLY:
return arg1 * arg2;
default:
throw new UnsupportedOperationException();
}
}
}
我們可以這樣做:Operation.apply(Operation.ADD, 2, 3);
因為我們現在從Operation中呼叫方法,所以我們可以將其更改為實體方法并使用this,而不是用Operation.apply()來實作,如下所示:
public int apply(int arg1, int arg2) {
switch(this) {
case ADD:
return arg1 + arg2;
case SUBTRACT:
return arg1 - arg2;
case MULTIPLY:
return arg1 * arg2;
default:
throw new UnsupportedOperationException();
}
}
像這樣使用:Operation.ADD.apply(2, 3);
看起來變好了,現在讓我們更進一步,通過使用函式式編程完全消除switch陳述句,
enum Operation {
ADD((x, y) -> x + y),
SUBTRACT((x, y) -> x - y),
MULTIPLY((x, y) -> x * y);
Operation(BiFunction<Integer, Integer, Integer> operation) {
this.operation = operation;
}
private final BiFunction<Integer, Integer, Integer> operation;
public int apply(int x, int y) {
return operation.apply(x, y);
}
}
這里我做的是:
- 添加了一個欄位 BiFunction<Integer, Integer, Integer> operation
- 用BiFunction創建了用于Operation的建構式,
- 呼叫列舉定義中的建構式,并用lambda指定BiFunction<Integer, Integer, Integer>,
這個java.util.function.BiFunction operation欄位是對采用兩個引數的函式(方法)的參考,
在我們的例子中,兩個引數都是int型,回傳值也是int型,不幸的是,Java引數化型別不支持原語,所以我們必須使用Integer,
因為BiFunction是用@functioninterface注釋的,所以我們可以使用Lambda表示法定義一個,
因為我們的函式接受兩個引數,所以我們可以使用(x,y)來指定它們,
然后我們定義了一個單行方法,它使用 ->x+y 回傳一個值,這相當于下面的方法,只是更簡潔而已,
class Adder implements BiFunction<Integer, Integer, Integer> {
@Override
public Integer apply(Integer x, Integer y) {
return x + y;
}
}
我們的新Operation實作采用相同的方式:Operation.ADD.apply(2, 3);.
但是,這種實作更好,因為編譯器會告訴我們何時添加了新Operation,這要求我們更新新函式,如果沒有這一點,如果我們在添加新Operation時還不記得更新switch陳述句,就有可能得到UnsupportedOperationException(),
關鍵要點
-
Enum列舉是Enum
的擴展類, -
Enum列舉可以有欄位、建構式和實體方法,
-
Enum列舉欄位可以存盤函式,與lambdas配合使用,可以創建干凈、安全的特定于列舉的函式實作,并在編譯時強制執行它們(而不是使用switch),
下面是這個示例的GitHub地址,(https://github.com/alex-power/java-enum-example)
本文參考:https://medium.com/javarevisited/advanced-java-enum-features-you-need-to-know-b516a191c7e2
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標籤:Java
