Java中枚举的一些问题

 

1.枚举类型是做了特殊限制的类，在Class文件格式中的变化是添加了值为0x4000的属性标记ACC_ENUM，同时添加的还有值为0x2000的ACC_ANNOTATION。这些变化是[JVMS:99]之后的05年做出的，这里是对[JVMS:99]的官方修改说明。

2.枚举类型不能由程序员来显式实例化，这来自使用枚举的初衷(即语义上不允许)。而语法上的不允许，则由如下4点保证：a.编译器强制其构制造函数一定是private修饰符，以保证其不被类外实例化。类内的实例化亦不被允许，实例化的尝试会导致编译器报错。b.继承自Enum的final修饰的clone()方法是固定写好了的。c.序列化技术队枚举做了特殊处理。d.反射中对枚举类型的实例化会得到运行时错误。翻译自[JLS:05]，Page249。

3.试图为枚举类型的写finalize()方法将导致编译器错误，因为枚举常量永远不会被垃圾回收。翻译自[JLS:05]，Page250。

4.任何枚举类型的(隐式)直接父类都是java.lang.Enum<E>，E是由程序员自己定义的枚举类型。可以注意到Enum类自身的声明：

 

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

除此以外，我们注意到其声明了以下方法(忽略从Object类继承来的众多方法)：

 

 

Class<E>	getDeclaringClass();
// Returns the Class object corresponding to this enum constant's enum type.

String	name();
// Returns the name of this enum constant, exactly as declared in its enum declaration.

int	ordinal();
// Returns the ordinal of this enumeration constant (its position in its enum declaration, where the initial constant is assigned an ordinal of zero).

static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType, String name);
// Returns the enum constant of the specified enum type with the specified name.

 

参考自:[JDK API:05]

 5.自己定义的枚举类型E，编译器会为程序员生成以下方法，并且不允许程序员自己写一个方法签名相同的方法，从而保证了以下方法行为的正确：

 

public static E[] values();
public static E valueOf(String name);

 

而且，其方法实现及与Enum类之联系由如下示例说明：

 

public enum Season{
   SPRING,SUMMER, AUTUMN,WINTER;
}

 

 上述定义的枚举类Season实际被javac修改如下：

 

public enum Season extends Enum<Season> {

    public static final SPRING = new Season("SPRING", 0);
    public static final SUMMER = new Season("SUMMER", 1);
    public static final AUTUMN = new Season("AUTUMN", 2);
    public static final WINTER = new Season("WINTER", 3);
    /*synthetic*/ private static final Season[] $VALUES = new Season[]{Season.SPRING , Season.SUMMER , Season.AUTUMN , Season.WINTER };

    public static Season[] values() {
        return (Season[])$VALUES.clone();
    }

    public static Season valueOf(String name) {
        return (Season)Enum.valueOf(Season.class, name);
    }

    private Season(/*synthetic*/ String $enum$name, /*synthetic*/ int $enum$ordinal) {
        super($enum$name, $enum$ordinal);
    }
}

示例参考自How is values() implemented for Java 6 enums

6.switch语句对于枚举类型的支持在下面做了说明。对于这样的代码：

 

public class Test
{
	static enum Type
	{
		A, B;
	}

	public static void main(String[] args)
	{
		Type t = Type.valueOf(args[0]);
		switch (t)
		{
			case A:
				System.out.println("We've got A");
				break;
			case B:
				System.out.println("We've got B");
				break;
		}
	}
}

 将被javac改写为如下代码：

 

public class Test
{
	static enum Type
	{
		A, B;
	}

	private static int[] $SWITCH_TABLE$Test$Type;

	static int[] $SWITCH_TABLE$Test$Type()
	{
		if (Type.$SWITCH_TABLE$Test$Type != null)
			return $SWITCH_TABLE$Test$Type;
		else
		{
			int[] is = new int[Type.values().length];
			is[Type.A.ordinal()] = 1;
			is[Type.B.ordinal()] = 2;
			$SWITCH_TABLE$Test$Type = is;
			return is;
		}
	}

	public static void main(String[] args)
	{
		Type t = Type.valueOf(args[0]);
		int[] is = $SWITCH_TABLE$Test$Type();
		int i = is[t.ordinal()];
		switch (i)
		{
			case 1:
				System.out.println("We've got A");
				break;
			case 2:
				System.out.println("We've got B");
				break;
		}
	}
}

 其中我们需要注意两点：

a.既然字节码采用的是tableswitch，那直接用Type.ordinal()返回的0~n-1作为tableswitch的下界和上界似乎更合理。但是，因为switch语句中的case标签的顺序可以不按照ordinal()的顺序写出，而为了case中的具体语句(上例为输出"We've got A"和"We've got B")的顺序不变，所以采用了int[]类型的$SWITCH_TABLE$Test$Type作为中间过渡。有意思的是，javac为这个field和另一个method使用了相同的名称，不要看的迷迷糊糊，:)

b.虽然这里是final static的常量，但是在case标签里面却不能像我们使用其他常量那样使用全额限定名：Test.Type.A或者Test.Type.B，而必须简写为A或者B。注意，这不是一个错误或者失误，以后亦不会做出改变。这个是有意思的一个讨论，原因请参考官方的回应。