为什么要在 Java 中使用枚举？

在 Java 编程中，枚举（enumeration 的缩写）是一种特殊的常量类型，允许你定义一组命名的常量。枚举常量本质上是预定义的、可用于表示特定值集合的值，例如一周中的几天、一年中的月份或特定过程的状态。与使用原始值或常量相比，Java 中的枚举提供了一些优势。在本文中，我们将探讨为什么你应考虑在 Java 代码中使用枚举，并提供一些如何使用它们来改进应用程序的示例。

1. 提高可读性和可维护性

在 Java 中使用枚举的一个主要优点是它们使你的代码更具可读性和可维护性。通过定义一组命名常量，你可以为可能不清楚或难以记住的值赋予有意义的名称。例如，考虑以下使用原始整数值表示一周中几天的代码：

虽然此代码可以工作，但记住每个值代表什么可能很困难，尤其是在处理别人的代码时。通过使用枚举，你可以为每个值赋予有意义的名称：

这使得代码更容易阅读和理解，尤其当你对代码库不熟悉时。

以下是一个演示一周中几天枚举用法的示例程序：

EnumExample.java

输出

Today is WEDNESDAY

2. 类型安全

在 Java 中使用枚举的另一个优点是它们提供类型安全。使用原始值或常量时，可能会传递一个对于特定变量或过程没有意义的值。例如，考虑以下使用原始整数值表示一年中月份的代码：

如果用参数 1 调用 printMonth 方法，它将打印：

如果用参数 2 调用 printMonth 方法，它将打印：

如果用参数 12 调用 printMonth 方法，它将打印：

如果使用任何其他参数调用 printMonth 方法，它将抛出 IllegalArgumentException，并附带一条指示无效月份值的消息。

代码可以工作，但有可能为月份参数传入一个无效值（例如 13）。使用枚举，这不可能：

输出

MAY

该代码定义了 Month 枚举，其中包含按顺序索引的所有 365 天。printMonth 方法接受一个 Month 参数，并将其名称打印到控制台。main 方法使用 Month.MAY 参数调用 printMonth，并输出如果取消注释将导致编译错误的行。这表明 printMonth 方法有效地打印了传递给它的 Month 参数的名称。如果我们取消注释对 printMonth 的第二次调用，该程序将无法编译，因为 13 不是一个有效的 Month 值。这演示了与使用整数或常量相比，枚举提供的安全性和正确性。在第二个代码版本中，`printMonth` 方法接受 `Month` 类型的参数，该参数只能接受枚举中定义的十二个有效值之一。如果您尝试传递无效值，代码将无法编译，从而提前警告您某处存在问题。

3. 枚举常量可以拥有属性和方法

除了作为命名常量之外，Java 中的枚举常量还可以拥有属性和方法。当您需要将额外信息或行为与特定常量相关联时，这非常有用。例如，考虑以下定义太阳系中行星枚举的代码：

EnumExample.java

输出

The mass of Earth is 5.976E24 kilograms
The radius of Earth is 6.37814E6 meters
The surface gravity of Earth is 9.819299216187818 m/s^2

在这种情况下，枚举中的每个行星都有一个相关的质量和半径，以及一个设置这些值的构造函数。该枚举还为通用引力常数 `G` 定义了一个静态 final 常量，以及一个根据每个行星的质量和半径计算其表面重重力的方法。

`main` 方法演示了如何使用 `Planet` 枚举实例的这些属性和方法。

4. 枚举可以实现接口

在 Java 中，枚举可以像普通类一样实现接口。当您需要将相关的常量分组并为它们提供通用行为时，这很有用。以下是一个演示如何使用枚举定义不同类型排序算法的示例：

EnumExample.java

输出

Before sorting: [5, 2, 8, 4, 7]
After sorting with bubble sort: [2, 4, 5, 7, 8]

在此示例中，Sorter 接口定义了一个 type 方法，该方法接受一个整数数组并按升序对其进行排序。SortingAlgorithm 枚举实现了此接口，并定义了三种排序算法：冒泡排序、插入排序和选择排序。main 方法演示了如何使用 SortingAlgorithm 枚举的 type 方法。

总而言之，Java 中的枚举是定义具有类型安全、防止编程错误并将额外信息和行为添加到常量的命名常量的一种强大工具。通过使用枚举，您可以使代码更具可读性、可维护性和健壮性。