在编程语言中我们,都会接触到 枚举类型 ,通常我们进行有穷的列举来实现一些限定。 java 也不例外。Java中的枚举类型为 Enum ,本文将对枚举进行一些比较深入的剖析。
什么是Enum
Enum是自Java 5 引入的特性,用来方便Java开发者实现枚举应用。一个简单的Enum使用如下。
为什么会有Enum
在Enum之前的我们使用类似如下的代码实现枚举的功能
然而上面的还是有不尽完美的地方
- setColor(COLOR_RED)与setColor(0)效果一样,而后者可读性很差,但却可以正常运行
- setColor方法可以接受枚举之外的值,比如setColor(3),这种情况下程序可能出问题
概括而言,传统枚举有如下两个弊端
- 安全性
- 可读性,尤其是打印日志时
因此Java引入了Enum,使用Enum,我们实现上面的枚举就很简单了,而且还可以轻松避免传入非法值的风险。
因此Java引入了Enum,使用Enum,我们实现上面的枚举就很简单了,而且还可以轻松避免传入非法值的风险。
枚举原理是什么
Java中Enum的本质其实是在编译时期转换成对应的类的形式。
首先,为了探究枚举的原理,我们先简单定义一个枚举类,这里以季节为例,类名为Season,包含春夏秋冬四个枚举条目。
然后我们使用 javac 编译上面的类,得到 class文件 。
然后,我们利用 反编译 的方法来看看 字节码 文件究竟是什么。
这里使用的工具是javap的简单命令,先列举一下这个Season下的全部元素。
从上反编译结果可知
- java代码中的Season转换成了继承自的java.lang.enum的类
- 既然隐式继承自java.lang.enum,也就意味java代码中,Season不能再继承其他的类
- Season被标记成了final,意味着它不能被继承
static代码块
使用javap具体反编译class文件,得到静态代码块相关的结果为
其中
- 0~52为实例化SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER
- 53~83为创建Season[]数组$VALUES,并将上面的四个对象放入数组的操作。
values方法
values方法的的返回值实际上就是上面$VALUES数组对象
swtich中的枚举
在Java中,switch-case是我们经常使用的流程控制语句.当枚举出来之后,switch-case也很好的进行了支持。
比如下面的代码是完全正常编译,正常运行的。
不过,通常情况下switch-case支持类似int的类型,那么它是怎么做到对Enum的支持呢,我们反编译上述方法看一下字节码的真实情况。
注意上面代码块有这样的一段代码
事实果真如此,在switch-case中,还是将Enum转成了int值(通过调用Enum.oridinal()方法)
枚举与混淆
在Android开发中,进行混淆是我们在发布前必不可少的工作,混下后,我们能增强反编译的难度,在一定程度上保护了增强了安全性。
而开发人员处理混淆更多的是将某些元素加入不混淆的名单,这里枚举就是需要排除混淆的。
在默认的混淆配置文件中,已经加入了关于对枚举混淆的处理
关于为什么要保留values()方法和valueOf()方法,请参考文章读懂 Android 中的代码混淆 关于枚举的部分
使用proguard优化
使用Proguard进行优化,可以将枚举尽可能的转换成int。配置如下
确保上述代码生效,需要确proguard配置文件不包含-dontoptimize指令。
当我们使用gradlew打包是,看到类似下面的输出,即Number of unboxed enum classes:1代表已经将一个枚举转换成了int的形式。
枚举单例
单例模式 是我们在日常开发中可谓是最常用的设计模式.
然后要设计好单例模式,无非考虑一下几点
- 确保只有唯一实例,不多创建多余实例
- 确保实例按需创建
因此传统的做法想要实现单例,大致有一下几种
- 饿汉式加载
- 懒汉式synchronize和双重检查
利用java的静态加载机制
相比上述的方法,使用枚举也可以实现单例,而且还更加简单。
调用起来也更加简单
枚举如何确保唯一实例
因为获得实例只能通过AppManager.INSTANCE
下面的方式是不可以的
关于单例模式,可以阅读单例这种设计模式了解更多。
(Android中)该不该用枚举
既然上面提到了枚举会转换成类,这样理论上造成了下面的问题
增加了dex包的大小,理论上dex包越大,加载速度越慢
同时使用枚举,运行时的内存占用也会相对变大
关于上面两点的验证,秋百万已经做了详细的论证,大家可以参考这篇文章《Android 中的 Enum 到底占多少内存?该如何用?》
关于枚举是否使用的结论,大家可以参考
如果你开发的是Framework不建议使用enum
如果是简单的enum,可以使用int很轻松代替,则不建议使用enum
另外,如果是Android中,可以使用下面介绍的枚举注解来实现。
除此之外,我们还需要对比可读性和易维护性来与性能进行衡量,从中进行做出折中
在Android中的替代
Android中新引入的替代枚举的注解有IntDef和StringDef,这里以IntDef做例子说明一下。
- 声明必要的int常量
- 声明一个注解为LightColors
- 使用@IntDef修饰LightColors,参数设置为待枚举的集合
- 使用@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)指定注解仅存在与源码中,不加入到class文件中
比如我们用来标注方法的参数
调用的该方法的时候