最近重新阅读《Java编程思想》与《Java编程逻辑》两本书时，读到了枚举章节，以前一直是使用，大概知道其原理，未进行过深入的总结。今天借这个机会，对枚举的那些事儿，我们详尽的梳理一下。

1. 概念

枚举是什么？被问到这个问题，用自己的大白话来说，就是Java定义的一种特殊的数据（注意：这里不是数据类型，至于为什么？稍后您就理解了）。
枚举的取值是有限的，是可以枚举出来的，那就是固定的那些，例如：一年四季、一周有七天等。

2. 定义与使用

2.1 定义

衣服的尺寸，有大、中、小，那么我们代码中，可以使用枚举定义为：

        public enum Size {SMALL, MEDIUM, LARGE}

枚举使用enum这个关键字来定义，Size包括三个值，分别表示小、中、大，值一般是大写的字母，多个值之间以逗号分隔。枚举类型可以定义为一个单独的文件，也可以定义在其他类内部。

2.2 基本使用


class Main {public static void main(String[] args) {Size size = Size.MEDIUM;}
}

Size size声明了一个变量size，它的类型是Size, size=Size.MEDIUM将枚举值MEDIUM赋值给size变量。

2.3 枚举本身拥有的方法

大家不知道注意过没有，Java枚举本身已经实现了很多方法，如下

从图中可以看到，除了Object的一些方法依然，枚举常量有compareTo(E o)、valueOf(Class<T> enumType,String name)、equals(Object other)、ordinal()、name()这些关键方法。接下来，我们一一看一下，这些方法的作用是什么？
写个简单的Demo运行一下：

class Main {public static void main(String[] args) {Size size = Size.MEDIUM;System.out.println("size.compareTo(Size.MEDIUM) = " + size.compareTo(Size.MEDIUM));System.out.println("size.equals(Size.MEDIUM) = " + size.equals(Size.MEDIUM));System.out.println("size == Size.MEDIUM = " + (size == Size.MEDIUM));System.out.println("size.name = " + size.name());System.out.println("size.ordinal = " + size.ordinal());}
}

运行结果截图：

可以看到compareTo、equals、==如我们所料，是对比是否相等，name返回的是定义的枚举常量值，ordinal返回的是定义的枚举常量的顺序。

小知识点回顾：equals与-=-的区别与联系？
不知大家是否可以记得，之前我们讲过，equals与==符合在java中立意不同，前者本身立意是对比两个对象的内容是否相同，后者对比两个对象的内存地址是否相同。

对于Java八大基本数据类型来说，equals与==，返回的结果是相同的

对于Java引用数据类型来说，立意上，equals对比是两个对象的内容，==对比的是两个对象的内存地址

为了验证大家对于上面小知识点是否已经掌握牢靠，猜猜下面代码的运行结果是什么？（文章末尾有答案哦~）


class Main {public static void main(String[] args) {Integer a = 26;Integer b = 26;System.out.println(a == b);System.out.println(a.equals(b));Integer c = 129;Integer d = 129;System.out.println(c == d);System.out.println(c.equals(d));}
}

好了，绕远了，我们书归正文，继续讲枚举的equals与==，从上文Demo的运行结果看，枚举的两者运行结果一致。

但是name()与ordinal()是啥？可能有人就有疑问了，因为枚举定义的时候，我们并未定义size.ordinal = 1，这个东西怎么来的？各位先不要着急，后面原理环节，我们再来揭晓这个答案，我们现在先知道，name是当前枚举定义的时候的值，ordinal 为当前枚举定义的时候的相对顺序。

3.原理

说到原理，其实不如说，我们是想探究枚举是怎么实现的？
接下来使用javac命令进行编译：生成class文件，然后再通过javap反编译

javac Size.java
javap Size.class

得到的源内容为：

public final class Size extends java.lang.Enum<Size> {public static final Size SMALL;public static final Size MEDIUM;public static final Size LARGE;public static Size[] values();public static Size valueOf(java.lang.String);static {};
}

可以看到，枚举类型实际上会被Java编译器转换为一个对应的类，这个类继承了Java API中的java.lang.Enum类。
我们看一下原生的这个类源码

public abstract class Enum<E extends Enum<E>>implements Comparable<E>, Serializable {/*** 枚举常量的name*/private final String name;/*** 枚举常量的顺序*/private final int ordinal;/*** 重要的是此处的构造方法，从这里可以看出，枚举类默认有构造方法*/protected Enum(String name, int ordinal) {this.name = name;this.ordinal = ordinal;}/*** 返回枚举的name*/public String toString() {return name;}/***  实现了hashcode与equals方法*/public final boolean equals(Object other) {return this==other;}public final int hashCode() {return super.hashCode();}/*** 实现了compareTo方法，对比枚举常量*/public final int compareTo(E o) {Enum<?> other = (Enum<?>)o;Enum<E> self = this;if (self.getClass() != other.getClass() && // optimizationself.getDeclaringClass() != other.getDeclaringClass())throw new ClassCastException();//可以看到此处Compareto对比的是ordinal字段return self.ordinal - other.ordinal;}/*** 根据输入的name，够着返回枚举常量*/public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType,String name) {T result = enumType.enumConstantDirectory().get(name);if (result != null)return result;if (name == null)throw new NullPointerException("Name is null");throw new IllegalArgumentException("No enum constant " + enumType.getCanonicalName() + "." + name);}
}

Enum类有name和ordinal两个实例变量，在构造方法中需要传递，name()、toString()、ordinal()、compareTo()、equals()方法都是由Enum类根据其实例变量name和ordinal实现的。values和valueOf方法是编译器给每个枚举类型自动添加的。
所以结合上面的Enum父类，我们可以把当前Size的编译出来的类，大概梳理为以下代码：

        public final class Size extends Enum<Size> {public static final Size SMALL = new Size("SMALL",0);public static final Size MEDIUM = new Size("MEDIUM",1);public static final Size LARGE = new Size("LARGE",2);private static Size[] VALUES = new Size[]{SMALL, MEDIUM, LARGE};private Size(String name, int ordinal){super(name, ordinal);}public static Size[] values(){Size[] values = new Size[VALUES.length];System.arraycopy(VALUES, 0, values, 0, VALUES.length);return values;}public static Size valueOf(String name){return Enum.valueOf(Size.class, name);}}

解释几点：

Size是final的，不能被继承，Enum表示父类，是泛型写法；
Size有一个私有的构造方法，接受name和ordinal，传递给父类，私有表示不能在外部创建新的实例；
三个枚举值实际上是三个静态变量，也是final的，不能被修改；
values方法是编译器添加的，内部有一个values数组保持所有枚举值；
valueOf方法调用的是父类的方法，额外传递了参数Size.class，表示类的类型信息，父类实际上是回过头来调用values方法，根据name对比得到对应的枚举值的。

一般枚举变量会被转换为对应的类变量，在switch语句中，枚举值会被转换为其对应的ordinal值。可以看出，枚举类型本质上也是类，但由于编译器自动做了很多事情，因此它的使用更为简洁、安全和方便。

4.总结

4.1 枚举的实际使用场景

上面讲了枚举的定义、基本使用以及原理，接下来，我们梳理一下枚举在实际开发环境中的一些使用场景。

需求栗子背景：客户端与服务端通信，服务端会返回各种错误码与错误状态信息，而这些错误码和错误状态，往往是一一对应的，不管是在客户端还是在服务端，你如何去实现呢？

4.1.1 静态常量

package com.test;public class ResponseState {public final static int STATUS_OK = 200;public final static int STATUS_404 = 404;public final static String STATUS_OK_STRING = "ok";public final static String STATUS_404_STRING = "404,not found,客户端请求的资源，服务端无发现";
}

这样实现可以，但是大家发现没有，这种需求场景下，其实需求并没有完全实现，因为你实现的方案里面，并没有吧状态与状态描述一一对应起来，那么必然后续代码开发的时候，会带来诸多不便，甚至对于不熟悉的开发人员调用的时候，还有可能引入缺陷，任意修改（比如后续有人新增了状态，但是复用了状态描述）。

4.1.2 静态Map

有了上面静态常量的实现方案，可能有人会说，既然没有实现一一对应的需求，那么就想到直接用静态map存储就行了，因为毕竟阅读过小编android源码分析系列文章的人都知道，android系统源码中，多处（例如：ServiceRegister中的系统服务binder注册，遗忘或者由兴趣的小伙伴，可以移步到小编android源码系列文章，复习一下）就是直接静态代码块，初始化的时候，map存储了数据结构信息，从而可以很快的一一查找。

package com.test;import java.util.HashMap;public class ResponseState {public final static int STATUS_OK = 200;public final static int STATUS_404 = 404;public final static String STATUS_OK_STRING = "ok";public final static String STATUS_404_STRING = "404,not found,客户端请求的资源，服务端无发现";public static final HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();static {map.put(STATUS_OK, STATUS_OK_STRING);map.put(STATUS_404, STATUS_404_STRING);}
}

估计写到这里，有人很开心了，从代码上来说，的确需求都实现了，但是这时大家还得认真思考一下这个代码的鲁棒性是否满足。

仔细思考，存在以下弊端，需要解决：

可阅读性不高：大家发现尽管添加了一个map，形成了一一对应关系，但是每次知道变量的值，你是不是还得点击查看一下
使用上不方便：使用上，外面每处需要调用变量的地方，本来我们最习惯的是自己常量的调用，现在为了一一对应，需要调用map
占用内存太高
可维护性不高：后续开发人员，如果新增一个状态码、状态描述，需要明确定义清楚值，不要给重复了，而且需要修改map

4.1.3 枚举实现

话不多说，我们直接上代码

/*** 服务端返回的状态定义* * @author itbird*/
public enum ResponseState {STATUS_OK(200, "ok"), STATUS_404(404, "404,not found,客户端请求的资源，服务端无发现");int status;String msg;ResponseState(int status, String msg) {this.status = status;this.msg = msg;}public int getStatus() {return status;}public void setStatus(int status) {this.status = status;}public String getMsg() {return msg;}public void setMsg(String msg) {this.msg = msg;}
}

大家是不是感觉清晰很多了，而且维护、调用上也特别简单，是不是呢？
我们对于上面的四个弊端，一一对应来看一下：

可阅读性不高：这个一目了然，明显枚举可阅读性高一些
使用上不方便：使用上，也是一目了然，枚举既达到了一一对应的效果，也可以像静态常量一下使用
可维护性不高：一目了然，这个可维护性，相对于前面两种，肯定更好

这是肯定有人问了，小编你不要骗人，还有一个，弊端里面还有一个内存占用呢？

好吧，既然被机智的你发现了，我也不逃避了，就这点，我还是说明一下吧。
不过为了简单一点（实际上应该找个方案查看实际内存这块占用了多大，去做对比），我们直接对比两种方案实现的class文件的大小吧，编译后的枚举class文件大小为1471字节，静态常量class文件大小为400字节。

经过对比枚举类型文件大小更大一些。
枚举的实现原理就是定义一个类，然后实例化几个由final修饰的这个类的对象，每个实例都带有自己的元信息。而常量相比之下，没有这一层封装，只占用最基本的内存，包括引用，和它的值本身，要简单轻巧很多。如果值可以使用基本类型而不是包装类型，那更不用说了。不过话又说回来，通常情况下我们没必要在意这种区别。如果用枚举可读性、可扩展性更好，用就是了，枚举占那点内存，沧海一粟。在性能与代码维护性之间，除个别情况，优先选后者。高级编程语言的诞生本身就是硬件提升的背景下，牺牲某些性能来降低开发门槛，提高开发效率的，相对于微小的性能损耗，人力成本更值钱

4.2 枚举的优缺点

优点

定义枚举的语法更为简洁。
枚举更为安全。一个枚举类型的变量，它的值要么为null，要么为枚举值之一，不可能为其他值，但使用整型变量，它的值就没有办法强制，值可能就是无效的。
枚举类型自带很多便利方法（如values、valueOf、toString等），易于使用。

缺点

不可继承，无法扩展，但是一般常量在构件时就定义完毕了，不需要扩展。

Demo运行结果

equals与==的小知识点Demo的运行结果截图，各位猜对了吗？猜对并且知道所以然的话，那我恭喜您，之前的文章没有白看，Java基础这块掌握还不错，如果猜错或者只是猜对，不知道所以然，那我建议，赶快读一下文章开头的两本Java圣典吧。

【Java面试】枚举从使用到原理相关推荐

Java面试热点问题，synchronized原理剖析与优化
前言观看笔记:https://www.bilibili.com/video/BV1aJ411V763?from=search&seid=6293835933701781647 观看了这个视频 ...
java枚举类型原理_Java枚举类接口实例原理解析
这篇文章主要介绍了Java枚举类接口实例原理解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下枚举类可以实现一个或多个接口.与普通类实现接口完全一 ...
面试大厂不看这两份Java面试核心知识点原理篇+框架篇，有个屁用？食屎啦泥？
前言面试在即,Java知识点很凌乱? 别急,有本套书在呢! 除了原理,还有框架! ★ 精细讲解JVM原理.Java基础.并发编程.数据结构和算法.网络与负载均衡 ★ 深入挖掘数据库与分布式事务.分布 ...
今年Java面试必问的这些技术面，看完这一篇你就懂了
说明 Java生鲜电商平台中由于采用了微服务架构进行业务的处理,买家,卖家,配送,销售,供应商等进行服务化,但是不可避免存在分布式事务的问题. 业界有很多的解决方案,对此我相信大家都百度一下子就有很多 ...
java面试笔试大汇总（一）
java面试笔试题大汇总5 JAVA相关基础知识 1.面向对象的特征有哪些方面 1.抽象:2.继承:3.封装:4. 多态性: 2.String是最基本的数据类型吗? 基本数据类型包括byte.int. ...
Java：由浅入深揭开 AOP 实现原理
点击上方好好学java ,选择星标公众号重磅资讯.干货,第一时间送达今日推荐:干掉 Navicat:这个 IDEA 的兄弟真香!个人原创100W+访问量博客:点击前往,查看更多作者:马佩 ...
java如何创造一个整数的类_【技术干货】Java 面试宝典：Java 基础部分（1）
原标题:[技术干货]Java 面试宝典:Java 基础部分(1) Java基础部分: 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语法,集合的语法,io 的 ...
java面试和笔试大全
2.String是最基本的数据类型吗? 基本数据类型包括byte.int.char.long.float.double.boolean和short. java.lang.String类是final类型 ...
高级 Java 面试通关知识点整理
转载自高级 Java 面试通关知识点整理 1.常用设计模式单例模式:懒汉式.饿汉式.双重校验锁.静态加载,内部类加载.枚举类加载.保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点. 代理模式: ...
最全Java面试208题，涵盖大厂必考范围！强烈建议收藏~
这些题目是去百度.小米.乐视.美团.58.猎豹.360.新浪.搜狐等一线互联网公司面试被问到的题目,熟悉本文中列出的知识点会大大增加通过前两轮技术面试的几率. 一.java基础面试知识点 java中= ...

【Java面试】枚举从使用到原理