Привет! Теме что такое Enums (перечисления) мы посвятим 3 статьи:
Ниже наша первая статья. Приятного прочтения.
Что такое Enums
«Зима, весна, лето, осень?»
В жизни часто у нас есть выбор из ограниченного количества вариантов. Это можно сравнить с «меню», из которого мы можем выбирать.
Как представить такое «меню» в коде? Как говорится, лучше один раз увидеть:
Вот мы и создали наш первый Enum! Выглядит просто, правда?
Давайте обратим внимание на ключевые моменты:
Если же enum будет «внутри» класса, он может быть объявлен private:
В конце мы написали точку с запятой.
Пример 1
Мы уже описывали один enum выше. Давайте создадим такой же, только для наглядности назовем его не myEnum, а Seasons(«времена года»):
Загадки Enum’ов
Перечисления появились в пятой версии Java и с тех пор крепко обосновались в наших приложениях. Работа с перечислениями почти не отличается от работы с любыми другими классами в Java. Но есть несколько особенностей, которые вызывают удивление. Каждый раз сталкиваясь с ними, хочется спросить: «Почему так?».
Давайте попробуем разобраться.
Порядок инициализации
В отличие от некоторых других языков программирования в Java перечисления являются полноценными классами. Конечно, есть некоторые особенности, например:
Хорошо, смирились с запретами. Но можем ли мы ожидать, что остальные языковые конструкции работают так же, как в остальной Java? Например, порядок инициализации объектов.
Давайте проверим. Для этого напишем такое перечисление:
Остановитесь на секунду и попробуйте предположить что выведется в консоль при обращении к любому из значений перечисления.
В обычных классах при инициализации первого объекта кодовые блоки выполняются в следующем порядке:
Для перечисления же мы увидим в консоли следующее:
Как же так? Почему статический блок был вызван последним?
Для ответа на этот вопрос давайте прогоним скомпилированный класс через Java Class File Disassembler и вручную переведем дизассемблированный код в java код. Дизассемблинг выполняется командой:
Для самых любопытных привожу результат исполнения команды.
После ручного перевода в Java код получим следующее (не имеющий отношения к рассматриваемой теме код опущен):
Что же мы видим? Значения перечисления превратились в статические финальные поля. Выражения из кодового блока и конструктора переехали в конструктор. Выражения из статического блока остались в статическом блоке, но до их вызова добавился код создания экземпляров.
Получается, что при первом обращении к классу перечисления первым делом исполняется статический блок. Все как в обычных классах. Первое, что делается в статическом блоке — инициализируются финальные поля класса. Это влечет за собой вызов кода, объявленного в конструкторе, и в консоль дважды выводится
И только после этого исполняется код из статического блока оригинального класса.
Теперь мы знаем в какой класс преобразуется enum при компиляции, и порядок исполнения кодовых блоков становится понятен.
Для того чтобы не держать в памяти последовательность преобразований, приводящую к странному поведению, предлагаю запомнить следующее:
Значения, объявленные в перечислении — это статические финальные поля того же типа, что и класс. Инициализация этих полей происходит в статическом блоке до всех остальных статических выражений.
Отсутствующие методы
Если попробовать в IDE написать любое перечисление, поставить точку и вызвать автодополнение, то он предложит еще два метода:
В исходниках класса Enum таких методов нет, но они как-то появляются в каждом перечислении.
Чтобы разобраться, обратимся к документации. Из нее мы узнаем, что два этих метода объявлены неявно. Почему неявно? Дело в том, что в отличие от других методов класса Enum эти методы не получается реализовать в абстрактном классе. Метод values() возвращает массив со всеми значениями перечисления, а класс Enum о них ничего не знает. Метод valueOf(String) возвращает конкретное значение перечисления по его названию. Можно было бы в нем вызвать метод valueOf(Class, String) :
Но ничего не выходит из-за того, что класс E невозможно извлечь в статическом контексте.
Теперь мы понимаем, что данные методы генерируются компилятором. Но какая же у них реализация? В JLS она не приведена, и в исходниках JDK ее тоже не найти.
Метод valueOf(String) реализуется с помощью вызова тезки:
Обобщая знания о неявных методах и порядке инициализации, давайте запишем как может быть представлено перечисление Pine из начала статьи в виде обычного класса:
Заключение
Странности в перечислениях вызваны архитектурными решениями и ограничениями, выбранными разработчиками Java. С помощью дизассемблирования нам удалось узнать, как перечисления инициализируются, и как в них реализованы неявные методы.
Надеюсь, что теперь, столкнувшись с необычным поведением перечислений, вы сможете мысленно преобразовать перечисление в обычный класс и разобраться.
Что такое перечисления в Java? (java enum)
Перечисление или java enum – это набор именованных констант, который помогает в определении своих собственных типов данных. Когда вы можете определить тип переменных в программе, становится легко их определить.
Перечисление – это в основном список именованных констант. В Java это определяет тип класса. Он может иметь конструкторы, методы и переменные экземпляра. Он создается с помощью ключевого слова enum. По умолчанию каждая константа перечисления имеет вид.
Хотя перечисление определяет тип класса и имеет конструкторы, вам не нужно создавать экземпляр перечисления с помощью новой переменной. Переменные перечисления используются и объявляются так же, как переменные примитива.
Объявление enum может быть сделано вне Класса или внутри Класса. Но мы не можем объявить Enum внутри метода. Давайте рассмотрим небольшой пример, чтобы понять его декларацию.
1. Объявление перечисления в Java вне класса
2. Объявление перечисления в Java внутри класса
Первая строка внутри типа enum должна быть списком констант. Затем вы можете использовать методы, переменные и конструктор. По сути, enum представляет группу переменных и констант.
Перечисление с использованием оператора Switch
Значение перечисления также может использоваться для управления оператором switch. Необходимо, чтобы все операторы case использовали константы из того же перечисления, что и оператор switch. Ниже пример демонстрирует то же самое.
Values() и метод ValueOf()
Values(): при создании enum компилятор Java внутренне добавляет метод values(). Этот метод возвращает массив, содержащий все значения перечисления.
ValueOf(): этот метод используется для возврата константы перечисления, значение которой равно строке, переданной в качестве аргумента при вызове этого метода.
Теперь давайте напишем программу, чтобы понять эти методы более подробно.
Вот как вы можете использовать метод Values(), чтобы вернуть массив, содержащий все перечисления, присутствующие в методе, и Valueof(), чтобы вернуть константу перечисления.
Перечисление с помощью конструктора, переменной экземпляра и метода
По сути, перечисление может содержать конструктор и выполняется отдельно для каждой константы перечисления во время загрузки класса перечисления. Кроме того, перечисление может создавать конкретные методы.
Здесь, как только мы объявляем переменную enum(), конструктор вызывается один раз, и он инициализирует параметр age для каждой константы перечисления значениями, указанными в скобках.
Что нужно знать?
1). Перечисления в Java являются типобезопасными и имеют собственное пространство имен. Это означает, что ваше перечисление будет иметь тип, например «Валюта» в приведенном ниже примере, и вы не можете присвоить какое-либо значение, кроме указанного в константах перечисления.
2). Enum в Java – это ссылочные типы, такие как класс или интерфейс, и вы можете определить конструктор, методы и переменные внутри, что делает его более мощным, чем Enum в C и C ++, как показано в следующем примере.
3). Вы можете указать значения констант перечисления во время создания, как показано в примере ниже:
Но для этого вам необходимо определить переменную-член и конструктор, потому что PENNY (1) фактически вызывает конструктор, который принимает значение int, см. Пример ниже.
Конструктор должен быть закрытым, любой другой модификатор доступа приведет к ошибке компиляции. Теперь, чтобы получить значение, связанное с каждой монетой, вы можете определить общедоступный метод getValue() внутри перечисления Java, как любой обычный класс. Кроме того, точка с запятой в первой строке не обязательна.
4) Константы перечисления неявно статичны и окончательны и не могут быть изменены после создания. Например, приведенный ниже код приведет к ошибке компиляции:
Последнее поле EnumExamples.Currency.PENNY нельзя переназначить.
5) Может использоваться в качестве аргумента в операторе switch и с «case:», например, с примитивным типом int или char. Эта особенность делает их очень полезными для операций переключения. Давайте посмотрим, как использовать enum внутри оператора switch:
Поскольку константы, определенные внутри Enum, являются окончательными, вы можете безопасно сравнивать их, используя «==», оператор равенства, как показано в следующем примере:
Сравнение объектов с использованием оператора == не рекомендуется. Всегда используйте метод equals() или compareTo() для сравнения объектов.
7). Компилятор Java автоматически генерирует метод static values() для каждого перечисления. Метод Values() возвращает массив констант Enum в том же порядке, в котором они перечислены, и вы можете использовать values() для перебора значений, как показано в примере ниже:
8). Он также может переопределять методы. Давайте посмотрим на пример переопределения метода toString() внутри Enum, чтобы предоставить содержательное описание для констант перечислений.
А вот как это выглядит при отображении:
9). Два новых класса коллекции EnumMap и EnumSet добавлены в пакет коллекции для поддержки. Эти классы представляют собой высокопроизводительную реализацию интерфейса Map and Set в Java, и мы должны использовать их всякий раз, когда есть возможность.
EnumSet не имеет общедоступного конструктора, вместо этого он предоставляет фабричные методы для создания экземпляра, например. EnumSet.of() методы. Этот дизайн позволяет EnumSet внутренне выбирать между двумя различными реализациями в зависимости от размера констант.
Если Enum имеет менее 64 констант, чем EnumSet использует класс RegularEnumSet, который внутренне использует длинную переменную для хранения этих 64 констант, а если Enum имеет больше ключей, чем 64, то он использует JumboEnumSet.
10). Вы не можете создать экземпляр перечислений с помощью оператора new в Java, потому что конструктор может быть только частным, а константы Enums могут быть созданы только внутри него самого.
11). Экземпляр создается, когда какие-либо константы Enum сначала вызываются или упоминаются в коде.
12). Может реализовать интерфейс и переопределить любой метод, такой как обычный класс. Также стоит отметить, что Enum в Java неявно реализует как Serializable, так и Comparable интерфейс. Давайте посмотрим и пример того, как реализовать интерфейс:
13). Вы можете определить абстрактные методы внутри Enum, а также можете предоставить другую реализацию для разных экземпляров. Давайте посмотрим на пример использования абстрактного метода внутри.
В этом примере, поскольку каждая монета будет иметь разный цвет, мы сделали метод color() абстрактным и позволили каждому экземпляру Enum определять свой собственный цвет. Вы можете получить цвет любой монеты, просто вызвав метод color(), как показано в примере ниже:
Как использовать enum в Java
Джефф Фризен, JavaWorld | 12 ноября 2020
От перечислимых типов к типизированным перечислениям
Перечислимый тип определяется набором связанных констант в качестве его значений. Примерами могут быть: дни недели, стандартные направления компаса север / юг / восток / запад, номиналы монет и типы токенов лексического анализатора.
Перечислимые типы традиционно реализовывались как последовательности целочисленных констант, что демонстрируется следующим набором констант направления:
У такого подхода есть несколько проблем:
Рассмотрим следующий пример шаблона Typesafe Enum. Класс Suit показывает как вы могли бы использовать альтернативный вариант, основанный на классах для перечисления карточных мастей (трефы, бубны, червы, пика):
Затем вы можете проверить suit в таком операторе switch :
Объявление enum и использование его в операторе switch
Простое объявление enum в коде Java выглядит так же, как его аналоги в языках C, C ++ и C #:
Листинг 1: TEDemo.java(версия 1)
Скомпилируйте исходный код следующим образом:
Запустите скомпилированное приложение следующим образом:
Вы должны увидеть следующий результат:
Добавление данных и поведения в типизированное перечисление
Вы можете добавлять данные (в виде полей) и поведение (в виде методов) в типизированное перечисление. Например, предположим, что вам нужно ввести enum для канадских монет, и этот класс должен предоставить средства для возврата количества пятицентовиков, десятицентовиков, двадцатипятицентовиков или долларов, содержащихся в произвольном количестве центов. В листинге 2 показано, как выполнить эту задачу.
Листинг 2: TEDemo.java (версия 2)
Теперь вы знаете, что можете объявлять поля, конструкторы и методы экземпляра в типизированном перечислении ( enum ). А значит, enum — это, по сути, особый вид Java-класса.
Скомпилируйте исходный код следующим образом:
Запустите скомпилированное приложение следующим образом:
Вы должны увидеть следующий результат:
Компилятор Java считает enum синтаксическим сахаром. При обнаружении объявления типизированного перечисления он генерирует класс, имя которого указано в объявлении. Этот класс является подклассом абстрактного Enum > класса, который служит базовым классом для всех типов перечислений.
Список формальных параметров класса Enum выглядит ужасно, но смысл не так уж и сложно понять. Например, Coin extends Enum интерпретируется следующим образом:
Enum также предоставляет метод public static > T valueOf(Class enumType, String name) для возврата константы из указанного перечисления типов с указанным именем:
Вам следует выработать привычку использовать типизированные перечисления ( enum ) вместо традиционных перечисляемых типов. Кроме того, возьмите за привычку использовать лямбды вместо анонимных внутренних классов. Про лямбды я расскажу в следующей статье Java 101.
Перевод Академии Progwards
Перечисления enum
Перечисления создаются с использованием ключевого слова enum. Создадим перечисление семейства кошачьих:
Идентификаторы в фигурных скобках называются константами перечисления. Каждый из них явно объявлен как открытый статический финальный член класса Cat. Объявив перечисление, вы можете создавать переменные этого типа. Но делать это нужно без оператора new, а в упрощенном виде. Объявим переменную manul перечислимого типа Cat.
Вы можете присвоить переменной только те значения, которые определены в перечислении, например:
Обратите внимание, что во время присваивания вы указываете и тип Cat.
Использование перечисляемых переменных позволят избежать ошибок. Например, мы хотим использовать только числа 1, 2, 3 и такой способ не позволит использовать числа 0, 5, 9 и т.д.
Перечислимые константы можно проверить на равенство:
Также их можно применять в конструкции switch, где у операторов case используются константы из перечисления enum. При этом имена констант используются без имени типа перечисления.
Метод values()
Автоматически предопределённый метод для перечисления values() возвращает массив, содержащий список констант перечисления.
Для примера использовалась дополнительная переменная allcats, которой присваивается ссылка на массив перечислимых значений. Можно обойтись без дополнительной переменной.
Метод valueOf(String string)
Автоматически предопределённый метод для перечисления valueOf() возвращает константу перечисления, значение которой соответствует строке, переданной в параметре.
Метод ordinal()
У перечислений есть несколько удобных методов. Например, вы можете получить значение, которое указывает позицию константы в списке констант перечисления (порядковое значение или ordinal value), с помощью метода ordinal(). Порядковые значения начинаются с нуля.
Методы compareTo() и equals()
Также можно сравнивать порядковые значения констант одного и того же перечисления с помощью метода compareTo(). Или сравнить на эквивалентность через метод equals().
Увлекаться не стоит из-за большого потребления памяти. Сравним.
По этой причине на сегодняшний день в Android рекомендуется избегать enum. Хотя в последнее время я встречал использование перечислений в исходных кодах Android.
