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必須瞭解的高階JAVA列舉特性!

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麼值的能力是一種強大的能力,它為程式碼提供了結構和意義。

當我第一次瞭解列舉時,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。

後來我發現我錯了。事實證明,Java列舉具有相當高階的特性,可以使程式碼乾淨、不易出錯,功能強大。

讓我們一起來看看Java中的一些高階列舉特性,以及如何利用這些特性使程式碼更簡單、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(為簡潔起見進行了修改)。

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例項方法、建構函式和欄位。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,並將生成一個結果。關於如何實現此功能,您最初的想法可能是使用switch語句,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新增到我們的列舉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複製或重新編寫這些程式碼,我們可能無法更新它。

第二個問題是預設情況default,每段程式裡面都是必需的,儘管我們知道在正確的程式碼裡它永遠不會發生。

這是因為Java編譯器知道上面的第一個問題,並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用函數語言程式設計為我們提供了一個乾淨的解決方案。

函式列舉實現

因為列舉是類,所以我們可以建立一個列舉欄位來儲存執行操作的函式。

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,MULTIPLY;
 
 public static int apply(Operation operation,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例項方法並使用this,而不是用Operation.apply()來實現,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,通過使用函數語言程式設計完全消除switch語句。

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> operation;
 
       public int apply(int x,int y) {
           return operation.apply(x,y);
       }
 
 }

這裡我做的是:

  • 添加了一個欄位 BiFunction<Integer,Integer> operation
  • 用BiFunction建立了用於Operation的建構函式。
  • 呼叫列舉定義中的建構函式,並用lambda指定BiFunction<Integer,Integer>。

這個java.util.function.BiFunction operation欄位是對採用兩個引數的函式(方法)的引用。

在我們的例子中,兩個引數都是int型,返回值也是int型。不幸的是,Java引數化型別不支援原語,所以我們必須使用Integer。

因為BiFunction是用@functioninterface註釋的,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。

然後我們定義了一個單行方法,它使用 ->x+y 返回一個值。這相當於下面的方法,只是更簡潔而已。

 class Adder implements BiFunction<Integer,Integer> {
     @Override
     public Integer apply(Integer x,Integer y) {
         return x + y;
  }
 }

我們的新Operation實現採用相同的方式:Operation.ADD.apply(2,3);.

但是,這種實現更好,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,如果我們在新增新Operation時還不記得更新switch語句,就有可能得到UnsupportedOperationException()。

關鍵要點

  • Enum列舉是Enum的擴充套件類。
  • Enum列舉可以有欄位、建構函式和例項方法。
  • Enum列舉欄位可以儲存函式。與lambdas配合使用,可以建立乾淨、安全的特定於列舉的函式實現,並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

以上就是必須瞭解的高階JAVA列舉特性!的詳細內容,更多關於高階JAVA列舉特性的資料請關注我們其它相關文章!