• java源码学习(三)Enum


    Enum

    Enum类是java.lang包中一个类,他是Java语言中所有枚举类型的公共基类。

    一、定义

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

    1.抽象类

    首先,抽象类不能被实例化,所以我们在java程序中不能使用new关键字来声明一个Enum,如果想要定义可以使用这样的语法:

    enum enumName{
        value1,value2
        method1(){}
        method2(){}
    }
    

    其次,看到抽象类,第一印象是肯定有类继承他。至少我们应该是可以继承他的,所以:

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

    尝试了以上三种方式之后,得出以下结论:Enum类无法被继承。

    为什么一个抽象类不让继承?enum定义的枚举是怎么来的?难道不是对Enum的一种继承吗?带着这些疑问我们来反编译以下代码:

    enum Color {RED, BLUE, GREEN}
    

    编译器将会把他转成如下内容:

    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 });
      }
    }
    

    短短的一行代码,被编译器处理过之后竟然变得这么多,看来,enmu关键字是java提供给我们的一个语法糖啊。。。从反编译之后的代码中,我们发现,编译器不让我们继承Enum,但是当我们使用enum关键字定义一个枚举的时候,他会帮我们在编译后默认继承java.lang.Enum类,而不像其他的类一样默认继承Object类。且采用enum声明后,该类会被编译器加上final声明,故该类是无法继承的。 PS:由于JVM类初始化是线程安全的,所以可以采用枚举类实现一个线程安全的单例模式。

    2.实现ComparableSerializable接口

    Enum实现了Serializable接口,可以序列化。 Enum实现了Comparable接口,可以进行比较,默认情况下,只有同类型的enum才进行比较(原因见后文),要实现不同类型的enum之间的比较,只能复写compareTo方法。

    3.泛型:<E extends Enum<E>>

    怎么理解<E extends Enum<E>>?

    首先,这样写只是为了让Java的API更有弹性,他主要是限定形态参数实例化的对象,故要求只能是Enum,这样才能对 compareTo 之类的方法所传入的参数进行形态检查。所以,我们完全可以不必去关心他为什么这么设计。

    这里倒是可以关注一下泛型中extends的用法,以及K V O T E ? object这几个符号之间的区别。

    好啦,我们回到这个令人实在是无法理解的<E extends Enum>

    首先我们先来“翻译”一下这个Enum<E extends Enum>到底什么意思,然后再来解释为什么Java要这么用。 我们先看一个比较常见的泛型:List。这个泛型的意思是,List中存的都是String类型,告诉编译器要接受String类型,并且从List中取出内容的时候也自动帮我们转成String类型。 所以Enum<E extends Enum>可以暂时理解为Enum里面的内容都是E extends Enum类型。 这里的E我们就理解为枚举,extends表示上界,比如: List<? extends Object>,List中的内容可以是Object或者扩展自Object的类。这就是extends的含义。 所以,E extends Enum表示为一个继承了Enum类型的枚举类型。 那么,Enum<E extends Enum>就不难理解了,就是一个Enum只接受一个Enum或者他的子类作为参数。相当于把一个子类或者自己当成参数,传入到自身,引起一些特别的语法效果。

    二、属性

    在Enum中,有两个成员变量,一个是名字(name),一个是序号(ordinal)。 序号是一个枚举常量,表示在枚举中的位置,从0开始,依次递增。

    private final String name;
    public final String name() {
        return name;
    }
    private final int ordinal;
    public final int ordinal() {
        return ordinal;
    }
    

    三、方法

    1. 构造方法

    前面我们说过,Enum是一个抽象类,不能被实例化,但是他也有构造函数,从前面我们反编译出来的代码中,我们也发现了Enum的构造函数,在Enum中只有一个保护类型的构造函数:

    protected Enum(String name, int ordinal) {
        this.name = name;
        this.ordinal = ordinal;
    }
    

    文章开头反编译的代码中private Color(String s, int i) { super(s, i); }中的super(s, i);就是调用Enum中的这个保护类型的构造函数来初始化name和ordinal。

    2. 其它方法

    	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 self = this;
            if (self.getClass() != other.getClass() && // optimization
                self.getDeclaringClass() != other.getDeclaringClass())
                throw new ClassCastException();
            return self.ordinal - other.ordinal;
        }
        
        public final Class<E> getDeclaringClass() {
            Class clazz = getClass();
            Class zuper = clazz.getSuperclass();
            return (zuper == Enum.class) ? clazz : zuper;
        }
        
        public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType,
                                                    String name) {
            T result = enumType.enumConstantDirectory().get(name);
            if (result != null)
                return result;
            if (name == null)
                throw new NullPointerException("Name is null");
            throw new IllegalArgumentException(
                "No enum constant " + enumType.getCanonicalName() + "." + name);
        }
    

    四、参考资料

    http://www.hollischuang.com/archives/92

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