教你精通Java语法之第十四章、枚举

目录

一、背景及定义

二、使用

2.1switch语句

2.2常用方法

三、枚举优点缺点

四、枚举和反射

4.1枚举是否可以通过反射，拿到实例对象呢？

五、总结

六、面试问题

一、背景及定义

枚举是在JDK1.5以后引入的。主要用途是：将一组常量组织起来，在这之前表示一组常量通常使用定义常量的方式：

public static final int RED = 1;
public static final int GREEN = 2;
public static final int BLACK = 3;

但是常量举例有不好的地方，例如：可能碰巧有个数字1，但是他有可能误会为是RED，现在我们可以直接用枚举来进行组织，这样一来，就拥有了类型，枚举类型。而不是普通的整形1。

public class Constant {
    public static  final int RED = 1;
    public static  final int GREEN = 2;
    public static  final int BLACK = 3;
}

优点：将常量组织起来统一进行管理
场景：错误状态码，消息类型，颜色的划分，状态机等等....

本质：是java.lang.Enum 的子类，也就是说，自己写的枚举类，就算没有显示的继承Enum ，但是其默认继承了这个类。

二、使用

2.1switch语句

/**
 * @Author 12629
 * @Description：枚举类 也会独立生成一个 字节码文件
 *
 *  RED  BLACK  都是枚举对象
 */
public enum TestEnum {
    RED(0.1,"红色"),BLACK(1.1,"黑色"),
    GREEN(2.1,"绿色"),WHITE(3.1,"白色");

    public String color;
    public double ordinal;

    /**
     * 枚举的构造方法 默认是私有的
     * @param ordinal
     * @param color
     */
    private TestEnum(double ordinal,String color) {
        this.ordinal = ordinal;
        this.color = color;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "TestEnum{" +
                "color='" + color + '\'' +
                ", ordinal=" + ordinal +
                '}';
    }
    public static void main(String[] args) {
        TestEnum testEnum = TestEnum.BLACK;
        switch (testEnum) {
            case RED:
                System.out.println("RED");
                break;
            case BLACK:
                System.out.println("BLACK");
                break;
            case GREEN:
                System.out.println("GREEN");
                break;
            default:
                System.out.println("颜色错误");
                break;
        }
    }


}

2.2常用方法

Enum 类的常用方法

public enum TestEnum {
    RED(0.1,"红色"),BLACK(1.1,"黑色"),
    GREEN(2.1,"绿色"),WHITE(3.1,"白色");

    public String color;
    public double ordinal;

    /**
     * 枚举的构造方法 默认是私有的
     * @param ordinal
     * @param color
     */
    private TestEnum(double ordinal,String color) {
        this.ordinal = ordinal;
        this.color = color;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "TestEnum{" +
                "color='" + color + '\'' +
                ", ordinal=" + ordinal +
                '}';
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestEnum[] testEnums = TestEnum.values();

        for (int i = 0; i < testEnums.length; i++) {
            System.out.print(testEnums[i]+" "+testEnums[i].ordinal()+" ");
        }
        System.out.println();

        TestEnum testEnum1 = TestEnum.valueOf("WHITE");
        System.out.println(testEnum1);

        System.out.println(BLACK.compareTo(GREEN));
    }
}

重要：枚举的构造方法默认是私有的

（通过反射进行验证）

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * @Author 12629
 * @Description：
 */
public class Test {


    public static void reflectPrivateConstructor() {
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("demo1enum.TestEnum");
            Constructor<?> constructor =
                    c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,
                            double.class,String.class);

            constructor.setAccessible(true);

            TestEnum testEnum =
                    (TestEnum)constructor.newInstance("123",8,9.9,"青色");

            System.out.println(testEnum);

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }




    public static void main(String[] args) {
        reflectPrivateConstructor();

    }
}

三、枚举优点缺点

优点：
1. 枚举常量更简单安全 。
2. 枚举具有内置方法 ，代码更优雅
缺点：
1. 不可继承，无法扩展

四、枚举和反射

4.1枚举是否可以通过反射，拿到实例对象呢？

我们刚刚在反射里边看到了，任何一个类，哪怕其构造方法是私有的，我们也可以通过反射拿到他的实例对象，那么枚举的构造方法也是私有的，我们是否可以拿到呢？接下来，我们来实验一下：
同样利用上述提供的枚举类来进行举例：

public class Test {


    public static void reflectPrivateConstructor() {
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("demo1enum.TestEnum");
            Constructor<?> constructor =
                    c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,
                            double.class,String.class);

            constructor.setAccessible(true);

            TestEnum testEnum =
                    (TestEnum)constructor.newInstance("123",8,9.9,"青色");

            System.out.println(testEnum);

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }




    public static void main(String[] args) {
        reflectPrivateConstructor();

    }
}

输出结果：java.lang.NoSuchMethodException: TestEnum.<init>(java.lang.String, int)
at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3082)
at java.lang.Class.getDeclaredConstructor(Class.java:2178)
at TestEnum.reflectPrivateConstructor

异常信息是： java.lang.NoSuchMethodException: TestEnum.<init>(java.lang.String, int) ,什么
意思是：就是没有对应的构造方法，我的天呐！我们提供的枚举的构造方法就是两个参数分别是String 和int啊！！！！问题出现在哪里呢？还记不记得我们说过的，我们所有的枚举类，都是默认继承与java.lang.Enum ,说到继承，继承了什么？继承了父类除构造函数外的所有东西，并且子类要帮助父类进行构造！而我们写的类，并没有帮助父类构造！那意思是，我们要在自己的枚举类里面，提供super吗？不是的，枚举比较特殊，虽然我们写的是两个，但是默认他还添加了两个参数，哪两个参数呢？我们看一下Enum类的源码：

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

也就是说，我们自己的构造函数有两个参数一个是String一个是int，同时他默认后边还会给两个参数，一个是String一个是int。也就是说，这里我们正确给的是4个参数：

public static void reflectPrivateConstructor() {
        try {
            Class<?> classStudent = Class.forName("TestEnum");
//注意传入对应的参数,获得对应的构造方法来构造对象,当前枚举类是提供了两个参数分别是String和int。
            Constructor<?> declaredConstructorStudent =
                    classStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,String.class,int.class);
//设置为true后可修改访问权限
            declaredConstructorStudent.setAccessible(true);
//后两个为子类参数，大家可以将当前枚举类的key类型改为double验证
            Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance("父类参数",666,"子类参数",888);
            TestEnum testEnum = (TestEnum) objectStudent;
            System.out.println("获得枚举的私有构造函数："+testEnum);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

此时运行程序结果是：

java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects
at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:416)
at TestEnum.reflectPrivateConstructor(TestEnum.java:46)
at TestEnum.main(TestEnum.java:55)

嗯！没错，他还报错了，不过这次就是我想要的结果！此时的异常信息显示，是我的一个方法这个方法是：newInstance() 报错了！没错，问题就是这里，我们来看一下这个方法的源码，为什么会抛出java.lang.IllegalArgumentException: 异常呢？

是的，枚举在这里被过滤了，你不能通过反射获取枚举类的实例！这道题是2017年阿里巴巴曾经问到的一个问题，不看不知道，一看吓一跳！同学们记住这个坑。原版问题是：为什么枚举实现单例模式是安全的？希望同学们记住这个问题！ 

五、总结

1、枚举本身就是一个类，其构造方法默认为私有的，且都是默认继承与java.lang.Enum
2、枚举可以避免反射和序列化问题
3、枚举的优点和缺点

六、面试问题

1.写一个单例模式

public class Singleton {
    private volatile static Singleton uniqueInstance;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (uniqueInstance == null) {
            synchronized (Singleton.class){
                if(uniqueInstance == null){//进入区域后，再检查一次，如果仍是null,才创建实例
                    uniqueInstance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

2.用静态内部类实现一个单例模式

class Singleton {
    /** 私有化构造器 */
    private Singleton() {
    }
    /** 对外提供公共的访问方法 */
    public static Singleton getInstance() {
        return UserSingletonHolder.INSTANCE;
    }
    /** 写一个静态内部类，里面实例化外部类 */
    private static class UserSingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton u1 = Singleton.getInstance();
        Singleton u2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println("两个实例是否相同："+ (u1==u2));
    }
}

3.用枚举写一个单例模式

public enum TestEnum {
    INSTANCE;
    public TestEnum getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
    public static void main(String[] args) {
        TestEnum singleton1=TestEnum.INSTANCE;
        TestEnum singleton2=TestEnum.INSTANCE;
        System.out.println("两个实例是否相同："+(singleton1==singleton2));
    }
}

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