無邊界的想像力: Java SE 入門教學

更新時間：11/22/2018

前言

程式中經常會使用到一些常數，如果有些常數是共用的，在 Java 中可以定義一個類別或介面來統一管理常數，而其它物件從這些類別或介面上取用常數，如果需要修改常數則可以從這些類別或介面上直接修改，而不用更動到程式的其它部份，這種使用常數的方式在 J2SE 1.4 或之前的版本相當常見。

J2SE 5.0 中新增了「列舉型態」（Enumerated Types），您可以使用這個功能取代之前 J2SE 1.4 或之前版本定義常數的方式，除了常數設置的功能之外，列舉型態還給了您許多編譯時期的檢查功能，但別想的太複雜，列舉型態本質上還是以類別的方式存在，因而它提供了這麼多額外的功能並不奇怪。

一、列舉常數值

在日常生活中，項目固定、值固定，請用列舉。列舉必須寫在類別內部，屬於內部類別。

語法：

enum 列舉名稱{常數值1, 常數值2, 常數值3, ...}

編譯器會自動加上存取修飾值 public static final

範例：星期

class TestEnum1{
    enum Week{Sunday,Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday}
    public static void main(String[] arg){
        System.out.println(Week.Sunday);
        System.out.println(Week.Monday);
        System.out.println(Week.Tuesday);
        System.out.println(Week.Wednesday);
        System.out.println(Week.Thursday);
        System.out.println(Week.Friday);
        System.out.println(Week.Saturday);
    }
}

使用 DJ Java Decompiler 反組譯後，發現 javac 加了很多程式碼。

二、列舉的功能應用

2.1 enum 的相關事項

◉ 列舉的內容值都經過 public final static 的修飾。
◉ 列舉內容一經初始給定後就無法更改。
◉ 列舉值可以用「==」或「equals()」來比較。
◉ 列舉內容值在內部排序與宣告時順序一致。
◉ 列舉內實作了 java.lang.Comparable 介面。
◉ 列舉內容值的資料型別就是該列舉的類別。

2.2 enum 搭配 for 迴圈使用

取出列舉內所有的常數值，可以使用 values() 方法取出一個陣列，回傳 TestEnum2$Week[] 類別。

class TestEnum2{
    enum Week{Sunday,Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday}
    public static void main(String[] arg){
        //System.out.println(Week.Sunday); //會呼叫 Week.Sunday.toString()
        System.out.println(Week.valueOf("Sunday"));
        System.out.println(Week.Monday);
        System.out.println(Week.Tuesday);
        System.out.println(Week.Wednesday);
        System.out.println(Week.Thursday);
        System.out.println(Week.Friday);
        System.out.println(Week.Saturday);
        
        System.out.println();
        
        //列舉搭配加強版 for 迴圈使用
        Week[] wk = Week.values();
        for(Week tmp : wk){
            System.out.println(tmp);
        }
        
        System.out.println();
        
        //列舉搭配 for 迴圈使用
        for(int i=0; i<wk.length; i++){
            System.out.println(wk[i]);
        }
        
        System.out.println();
        
        //不用先產生一個陣列變數，即可以使用加強版for迴圈
        for(Week tmp:Week.values()){
            System.out.println(tmp);
        }
    }
}

2.3 enum 的位置索引值

對於每一個列舉成員，您可以使用 ordinal() 方法，依列舉順序得到位置索引，預設以 0 開始。

class TestEnum3{
    enum Week{Sunday,Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday}
    
    public static void main(String[] arg){
        for(Week tmp : Week.values()){
            System.out.printf(" %d %s%n", tmp.ordinal(), tmp);
        }
    }
}

2.4 enum 搭配 switch 使用

此時需要從列舉取出位置索引，如此就可以搭配 switch 使用。

我們可以使用 valueOf() 方法，Java 會自動使用列舉常數值判斷。
如果您在"switch"中加入了不屬於 Week 中列舉的值，編譯器會回報錯誤。

import java.util.Scanner;
class TestEnum4 {
    enum Week{Sunday,Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday}
    
    public static void main(String[] arg){
        String str = "";
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入星期的英文");
        str=sc.next();
        
        //如果 str="Wednesday", 則 Week.valueOf(str) 會呼叫 Week.Wednesday.toString()。
        System.out.print(Week.valueOf(str) + "折扣是:"); 
        
        switch(Week.valueOf(str)){
            case Sunday:
                System.out.println("3折");
                break;
            case Monday:
                System.out.println("8折");
                break;
            case Tuesday:
                System.out.println("7折");
                break;
            case Wednesday:
                System.out.println("2.5折");
                break;
            case Thursday:
                System.out.println("6折");
                break;
            case Friday:
                System.out.println("2折");
                break;
            case Saturday:
                System.out.println("3.5折");
                break;
        }
    }
}

三、列舉是一個類別

3.1 enum 直接使用自己的建構子方法

列舉型態既然是類別，那麼您可以為它加上建構方法（Constructor）嗎？答案是可以的，但是不得為公開的（public）建構方法，這是為了避免粗心的程式設計人員直接對列舉型態實例化，一個不公開的建構方法可以作什麼？

在列舉 Sunday,Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday 成員時，您可以一併指定文字描述，這個描述會在建構列舉物件時使用，下個範例中您將之設定給私用成員 msg，在使用 format() 時將它串接返回。

class TestEnum5 {
    enum Week{
        //列舉常數值後面加上()，可以馬上呼叫Week的建構子。
        //()內有幾筆資料，建構子就必須寫上相對應的參數。
        Sunday("星期天"),Monday("星期一"),Tuesday("星期二"),Wednesday("星期三"),
        Thursday("星期四"),Friday("星期五"),Saturday("星期六");
        
        private String msg;
        //建構子與上方列舉常數值()內的數量必須一致。
        private Week(String m){
            msg = m;
        }
        public String format(String str){
            return str + msg;
        }
    }
    
    public static void main(String[] arg){
        System.out.println(Week.Sunday.format("今天是"));
        System.out.println(Week.Monday.format("明天是"));
        System.out.println(Week.Tuesday.format("後天是"));
    }
}

建構子接收兩個參數的範例

class TestEnum6 {
    enum Week{
        Sunday("星期天", 3), Monday("星期一", 8), Tuesday("星期二", 7), Wednesday("星期三", 2.5),
        Thursday("星期四", 6), Friday("星期五", 2), Saturday("星期六", 3.5);
        
        private String msg;
        private double discount;
        private Week(String m, double d){
            msg = m;
            discount = d;
        }
        public String format(){
            return msg + "的折扣是" + discount + "折";
        }
    }
    
    public static void main(String[] arg){
        System.out.println(Week.Sunday.format());
        System.out.println(Week.Monday.format());
        System.out.println(Week.Tuesday.format());
    }
}

3.2 Value-Specific Class Bodies

實作時像是在使用「匿名內部類別」(Anonymous inner class)，它讓您可以為每個列舉值定義各自的類本體與方法(Method)實作。

實作覆寫(Overriding) toString() 方法。

class TestEnum7 {
    enum Week{
        //覆蓋 toString() 的專屬寫法，不能覆蓋其它父方法。
        //在列舉常數值後使用{}，類似 static{} 的靜態區塊一樣，直接載入覆蓋 toString()。
        Sunday{
            public String toString(){
                return "星期日折扣是 3折";
            }
        },  //與另一個列舉常數值隔開，使用逗號。
        Monday{
            public String toString(){
                return "星期一折扣是 8折";
            }
        },
        Tuesday{
            public String toString(){
                return "星期二折扣是 7折";
            }
        },
        Wendesday{
            public String toString(){
                return "星期三折扣是 2.5折";
            }
        },
        Thursday{
            public String toString(){
                return "星期四折扣是 6折";
            }
        },
        Friday{
            public String toString(){
                return "星期五折扣是 2折";
            }
        },
        Saturday{
            public String toString(){
                return "星期一折扣是 3.5折";
            }
        };  //沒有列舉常數值需要撰寫，使用分號結束。
    }
    
    public static void main(String[] arg){
        System.out.println(Week.Sunday);//如果沒有覆蓋toString()，則會回傳原來的Sunday字串。
        System.out.println(Week.Monday);
        System.out.println(Week.Tuesday);
    }
}

3.3 使用 compareTo() 方法比較兩個列舉物件

compareTo() 如果傳回正值，表示設定為引數的列舉物件(inputWeek)其順序在比較的列舉物件(week)之前，負值表示在之後，而 0 則表示兩個互比列舉值的位置是相同的，執行結果如下：

class TestEnum8{
    enum Week{Sunday,Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday}
    
    public static void main(String[] arg){
        Week inputWeek = Week.valueOf(arg[0]);
        
        for(Week week : Week.values()){
            System.out.println(week.compareTo(inputWeek));
        }
    }
}

四、總結

使用 enum 來取代常數列舉，列舉型態實際上就是在定義一個類別，兩個公開靜態方法 values() 與 valueOf()，一個私有物件參考變數 $VALUES[]，其屬性變數都是 static final。

列舉常數值依照宣告的順序給予位置索引值，可以使用 ordinal() 方法拿取位置索引值。可以使用「==」、「equals()」和「compareTo()」來比較兩個列舉物件。

建構子只能是 private 與 default，其參數個數與列舉常數後的括號參數數量一致。只能覆寫 toString()，其餘方法皆不可以覆寫。

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2018年11月22日星期四

Java SE 入門教學 - 列舉 Enumeration

前言

一、列舉常數值

二、列舉的功能應用

三、列舉是一個類別

四、總結

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