java中枚举的实现原理

Enum

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。

1. 定义

public abstract class Enum<E extends 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，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 {  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 });  }} 

短短的一行代码，被编译器处理过之后竟然变得这么多，看来，enmu关键字是java提供给我们的一个语法糖啊。。。从反编译之后的代码中，我们发现，编译器不让我们继承Enum，但是当我们使用enum关键字定义一个枚举的时候，他会帮我们在编译后默认继承java.lang.Enum类，而不像其他的类一样默认继承Object类。且采用enum声明后，该类会被编译器加上final声明，故该类是无法继承的。 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. 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>>的理解

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 self = this;        if (self.getClass() != other.getClass() && // optimization            self.getDeclaringClass() != other.getDeclaringClass())            throw new ClassCastException();        return self.ordinal - other.ordinal;    }}

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。因此通过那样的写法之后就会避免我们传入的不是一个类别的枚举类型比较。

2. 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。

private final String name；public final String name() {    return name;}private final int ordinal;public final int ordinal() {    return ordinal;}

3. 构造函数

前面我们说过，Enum是一个抽象类，不能被实例化，但是他也有构造函数，从前面我们反编译出来的代码中，我们也发现了Enum的构造函数，在Enum中只有一个保护类型的构造函数：

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

文章开头反编译的代码中private Color(String s, int i) { super(s, i); }中的super(s, i);就是调用Enum中的这个保护类型的构造函数来初始化name和ordinal。