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Java 枚举（Enum）的使用说明

news 来源：原创 2025/6/12 23:29:59

在 Java 中，枚举（Enum）是一种特殊的数据类型，用于定义一组固定的命名常量。它比传统的常量（如 public static final）更安全、更灵活，且支持面向对象特性。以下是枚举的详细用法：

1. 基础定义与使用

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public enum Direction {NORTH, SOUTH, EAST, WEST  // 枚举常量（全大写命名）
}// 使用示例
Direction dir = Direction.NORTH;
System.out.println(dir); // 输出: NORTH

2. 添加成员变量和方法

枚举可以有字段、构造方法和自定义方法：

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public enum Planet {// 枚举常量 + 构造参数MERCURY(3.303e23, 2.4397e6),VENUS(4.869e24, 6.0518e6);private final double mass;   // 质量（kg）private final double radius; // 半径（m）// 构造方法（必须是 private）Planet(double mass, double radius) {this.mass = mass;this.radius = radius;}// 自定义方法public double surfaceGravity() {return 6.67430e-11 * mass / (radius * radius);}
}// 使用
double gravity = Planet.MERCURY.surfaceGravity();

3. 覆盖枚举常量的方法

每个常量可以有自己的方法实现：

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public enum Operation {ADD {public double apply(double x, double y) { return x + y; }},SUBTRACT {public double apply(double x, double y) { return x - y; }};public abstract double apply(double x, double y); // 抽象方法
}// 使用
double result = Operation.ADD.apply(5, 3); // 返回 8

4. 常用内置方法

values()：获取所有枚举值
valueOf(String name)：通过名称获取枚举常量
name() 和 ordinal()：获取常量名和顺序位置

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Direction[] allDirections = Direction.values(); // [NORTH, SOUTH, EAST, WEST]
Direction east = Direction.valueOf("EAST");    // 字符串转枚举
System.out.println(east.name());     // 输出 "EAST"
System.out.println(east.ordinal());  // 输出 2（索引从0开始）

5. 实现接口

枚举可以实现接口，统一或分别实现方法：

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public interface Command {void execute();
}public enum FileOperation implements Command {OPEN {public void execute() { System.out.println("打开文件"); }},SAVE {public void execute() { System.out.println("保存文件"); }};
}// 使用
FileOperation.OPEN.execute(); // 输出 "打开文件"

6. 在 switch 语句中使用

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Direction dir = Direction.NORTH;
switch (dir) {case NORTH:System.out.println("向北");break;case SOUTH:System.out.println("向南");break;// ...其他 case
}

7. 单例模式（线程安全）

枚举是实现单例的最佳方式（避免反射攻击）：

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public enum Singleton {INSTANCE;public void doSomething() {System.out.println("单例操作");}
}// 使用
Singleton.INSTANCE.doSomething();

关键特性总结

特性	说明
类型安全	编译时检查，避免传入无效值
固定实例	枚举常量在 JVM 中是唯一的（`==` 比较安全）
支持 OOP	可包含字段、方法、构造方法，实现接口，覆盖方法
线程安全	枚举实例的创建由 JVM 保证，天然适合单例
序列化安全	无需额外处理，Java 原生支持枚举的序列化与反序列化

何时使用枚举？

需要一组预定义的常量（如状态、类型、方向等）
需要类型安全且易读的常量
需要为常量附加行为（方法）
实现单例模式

通过合理使用枚举，可以大幅提升代码的可读性、安全性和可维护性。

Java 枚举类型完整示例

下面是一个完整的Java枚举使用示例，展示了枚举的各种特性：

import java.time.DayOfWeek;public class EnumExample {// 1. 基本枚举定义public enum Season {SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER}// 2. 带属性和方法的枚举public enum Planet {MERCURY(3.303e23, 2.4397e6),VENUS(4.869e24, 6.0518e6),EARTH(5.976e24, 6.37814e6),MARS(6.421e23, 3.3972e6),JUPITER(1.9e27, 7.1492e7),SATURN(5.688e26, 6.0268e7),URANUS(8.686e25, 2.5559e7),NEPTUNE(1.024e26, 2.4746e7);private final double mass;   // 千克private final double radius; // 米// 私有构造函数Planet(double mass, double radius) {this.mass = mass;this.radius = radius;}public double getMass() {return mass;}public double getRadius() {return radius;}// 计算表面重力public double surfaceGravity() {final double G = 6.67430e-11; // 引力常数return G * mass / (radius * radius);}// 计算重量public double surfaceWeight(double otherMass) {return otherMass * surfaceGravity();}}// 3. 带抽象方法的枚举public enum Operation {ADD("+") {public double apply(double x, double y) {return x + y;}},SUBTRACT("-") {public double apply(double x, double y) {return x - y;}},MULTIPLY("*") {public double apply(double x, double y) {return x * y;}},DIVIDE("/") {public double apply(double x, double y) {if (y == 0) throw new ArithmeticException("Division by zero");return x / y;}};private final String symbol;Operation(String symbol) {this.symbol = symbol;}public String getSymbol() {return symbol;}// 抽象方法 - 每个枚举常量必须实现public abstract double apply(double x, double y);}// 4. 枚举实现接口public interface WorkSchedule {String getSchedule();}public enum WorkDay implements WorkSchedule {MONDAY("09:00-17:00") {public String getMotivation() {return "New week, new opportunities!";}},TUESDAY("09:00-17:00") {public String getMotivation() {return "Keep the momentum going!";}},WEDNESDAY("09:00-17:00") {public String getMotivation() {return "Halfway there!";}},THURSDAY("09:00-17:00") {public String getMotivation() {return "Almost there!";}},FRIDAY("09:00-16:00") {public String getMotivation() {return "Weekend is near!";}},SATURDAY("Day Off") {public String getMotivation() {return "Enjoy your weekend!";}},SUNDAY("Day Off") {public String getMotivation() {return "Rest and recharge!";}};private final String schedule;WorkDay(String schedule) {this.schedule = schedule;}@Overridepublic String getSchedule() {return schedule;}// 每个枚举常量可以有自己的方法实现public abstract String getMotivation();}public static void main(String[] args) {// 1. 基本枚举使用System.out.println("===== 基本枚举使用 =====");Season currentSeason = Season.SUMMER;System.out.println("当前季节: " + currentSeason);System.out.println("所有季节:");for (Season season : Season.values()) {System.out.println(season);}System.out.println();// 2. 带属性和方法的枚举System.out.println("===== 行星信息 =====");double earthWeight = 70; // 千克Planet earth = Planet.EARTH;System.out.printf("地球表面重力: %.2f m/s²%n", earth.surfaceGravity());System.out.printf("地球上 %.1f kg 的重量相当于: %n", earthWeight);for (Planet p : Planet.values()) {System.out.printf("在 %-8s上的重量: %6.1f kg%n", p, p.surfaceWeight(earthWeight));}System.out.println();// 3. 带抽象方法的枚举System.out.println("===== 数学运算 =====");double x = 10, y = 4;for (Operation op : Operation.values()) {System.out.printf("%.1f %s %.1f = %.1f%n", x, op.getSymbol(), y, op.apply(x, y));}System.out.println();// 4. 枚举实现接口System.out.println("===== 工作日安排 =====");DayOfWeek today = java.time.LocalDate.now().getDayOfWeek();WorkDay currentDay = WorkDay.valueOf(today.toString());System.out.println("今天是: " + currentDay);System.out.println("工作时间: " + currentDay.getSchedule());System.out.println("每日激励: " + currentDay.getMotivation());System.out.println();// 5. 在switch语句中使用枚举System.out.println("===== 根据季节推荐活动 =====");switch (currentSeason) {case SPRING:System.out.println("春天活动: 赏花、踏青");break;case SUMMER:System.out.println("夏天活动: 游泳、露营");break;case AUTUMN:System.out.println("秋天活动: 采摘、登山");break;case WINTER:System.out.println("冬天活动: 滑雪、泡温泉");break;}System.out.println();// 6. 单例模式System.out.println("===== 单例模式 =====");AppConfig config = AppConfig.INSTANCE;config.setAppName("Enum Demo App");System.out.println("应用名称: " + config.getAppName());System.out.println("配置ID: " + config.getConfigId());}// 7. 使用枚举实现单例模式public enum AppConfig {INSTANCE;private String appName;private final String configId = "CONFIG-" + System.currentTimeMillis();public String getAppName() {return appName;}public void setAppName(String appName) {this.appName = appName;}public String getConfigId() {return configId;}}
}

示例说明

1. 基本枚举 (Season)

最简单的枚举形式，只有一组命名常量
使用 values() 方法遍历所有枚举值
直接打印枚举常量会输出其名称

2. 带属性和方法的枚举 (Planet)

每个行星有质量和半径属性
提供计算表面重力和重量的方法
展示了如何使用枚举的构造函数初始化属性

3. 带抽象方法的枚举 (Operation)

定义抽象方法 apply()，每个枚举常量必须实现
每个运算有自己的符号表示
演示了如何为不同枚举常量提供不同行为

4. 实现接口的枚举 (WorkDay)

实现 WorkSchedule 接口
每个工作日有自己的时间安排
每个枚举常量有自己的激励语实现
结合Java 8的日期API获取当前星期几

5. switch语句中使用枚举

根据当前季节推荐不同的活动
展示了枚举在switch语句中的类型安全特性

6. 单例模式实现 (AppConfig)

使用枚举实现线程安全的单例
包含配置属性和访问方法
展示了枚举如何防止反射攻击和序列化问题

运行结果

运行此程序将输出类似以下内容（具体结果取决于运行时的日期）：

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===== 基本枚举使用 =====
当前季节: SUMMER
所有季节:
SPRING
SUMMER
AUTUMN
WINTER===== 行星信息 =====
地球表面重力: 9.80 m/s²
地球上 70.0 kg 的重量相当于: 
在 MERCURY 上的重量:   26.4 kg
在 VENUS   上的重量:   63.1 kg
在 EARTH   上的重量:   70.0 kg
在 MARS    上的重量:   26.5 kg
在 JUPITER 上的重量:  177.0 kg
在 SATURN  上的重量:   74.9 kg
在 URANUS  上的重量:   63.5 kg
在 NEPTUNE 上的重量:   79.6 kg===== 数学运算 =====
10.0 + 4.0 = 14.0
10.0 - 4.0 = 6.0
10.0 * 4.0 = 40.0
10.0 / 4.0 = 2.5===== 工作日安排 =====
今天是: WEDNESDAY
工作时间: 09:00-17:00
每日激励: Halfway there!===== 根据季节推荐活动 =====
夏天活动: 游泳、露营===== 单例模式 =====
应用名称: Enum Demo App
配置ID: CONFIG-1717999999999

这个示例全面展示了Java枚举的各种特性，包括基本用法、带属性和方法的枚举、抽象方法实现、接口实现、在switch语句中使用以及实现单例模式。