[转载] java 枚举Enum源码解析

参考链接：使用Java枚举

应用场景

枚举是单例模式中的一种。面试官系统之设计模式（单例模式）

简单来讲就是只能实例化一次，线程安全且性能高。枚举通常用来列举一个类型的有限实例集合，我们可以使用常量集来实现，jdk1.5添加了枚举（enum）支持，解决了常量集的一些缺陷

常量集中的变量不会必然在指定的范围内常量能够提供的功能很少，难于使用常量意义不明确，没有名字修改或增加枚举值后需要修改的代码多，不便于维护

关键字enum可以将一组具名的值的有限集合创建为一种新的类型，而这些具名的值可以作为常规的组件使用。

一、定义

//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。

public abstract class Enum<E extends java.lang.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，所以枚举一旦创建就只有一个实例。

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 });

}

我们看到当我们定义一个枚举，编译器其实是为我们创建了一个继承自Emum的类

枚举实例对应新类中的static final 变量该类为 final类型，不可被继承增加了两个方法

valueOf(String) 从String构造枚举类型values() 返回一个由枚举对象构成的数组添加了一个静态初始化器 static{}，用来初始化枚举实例，和枚举实例数组，也就是 values（）返回数组

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Comparable和Serializable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<E>>

首先我们先来“翻译”一下这个Enum<E extends Enum<E>>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<String>。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<E>>可以暂时理解为Enum里面的内容都是E extends Enum<E>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<E>表示为一个继承了Enum<E>类型的枚举类型。那么，Enum<E extends Enum<E>>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。

为什么Java要这样定义Enum

首先我们来科普一下enum，

enum Color{

RED,GREEN,YELLOW

}

enum Season{

SPRING,SUMMER,WINTER

}

public class EnumTest{

public static void main(String[] args) {

System.out.println(Color.RED.ordinal());

System.out.println(Season.SPRING.ordinal());

}

代码中两处输出内容都是 0 ，因为枚举类型的默认的序号都是从零开始的。

要理解这个问题，首先我们来看一个Enum类中的方法（暂时忽略其他成员变量和方法）：

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

private final int ordinal;

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;

}

首先我们认为Enum的定义中没有使用Enum<E extends Enum<E>>，那么compareTo方法就要这样定义（因为没有使用泛型，所以就要使用Object，这也是Java中很多方法常用的方式）：

public final int compareTo(Object o)

当我们调用compareTo方法的时候依然传入两个枚举类型，在compareTo方法的实现中，比较两个枚举的过程是先将参数转化成Enum类型，然后再比较他们的序号是否相等。那么我们这样比较：

Color.RED.compareTo(Color.RED);

Color.RED.compareTo(Season.SPRING);

如果在compareTo方法中不做任何处理的话，那么以上这段代码返回内容将都是true（因为Season.SPRING的序号和Color.RED的序号都是 0 ）。但是，很明显， Color.RED和Season.SPRING并不相等。

但是Java使用Enum<E extends Enum<E>>声明Enum，并且在compareTo的中使用E作为参数来避免了这种问题。以上两个条件限制Color.RED只能和Color定义出来的枚举进行比较，当我们试图使用Color.RED.compareTo(Season.SPRING);这样的代码是，会报出这样的错误：

The method compareTo(Color) in the type Enum<Color> is not applicable for the arguments (Season)

他说明，compareTo方法只接受Enum<Color>类型。

Java为了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。因为“红色”只有和“绿色”比较才有意义，用“红色”和“春天”比较毫无意义，所以，Java用这种方式一劳永逸的保证像compareTo这样的方法可以正常的使用而不用考虑类型。

PS：在Java中，其实也可以实现“红色”和“春天”比较，因为Enum实现了Comparable接口，可以重写compareTo方法来实现不同的enum之间的比较。

二、成员变量

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。

/**

* @author hollis

private final String name；

public final String name() {

return name;

}