Java面试题系列 - 第10天

题目：Java中的枚举类型（enum）及其高级应用

背景说明：Java中的枚举类型（enum）是一种特殊的类，用于定义一组固定的常量。枚举类型不仅限于提供常量集合，还可以实现接口、拥有方法和构造函数，甚至可以用作简单的数据结构。深入理解枚举类型及其高级应用，可以提升代码质量和开发效率。

问题要求：

1. 解释Java中枚举类型的基本概念和语法。
2. 描述枚举类型相对于常规类的优点。
3. 分析枚举类型如何实现接口和自定义方法。
4. 提供一个枚举类型高级应用的示例。

答案批注：

1. 枚举类型的基本概念和语法：枚举类型在Java中用于定义一个固定数量的实例，这些实例称为枚举常量。枚举类型的基本语法如下：

   Java

   浅色版本

   1public enum Color {
   2    RED, GREEN, BLUE;
   3}

   枚举常量默认是public、static和final的，枚举类型本身也默认是final的，防止继承。每个枚举常量都是枚举类型的实例，可以调用其方法和构造函数。

2. 枚举类型相对于常规类的优点：

   • 类型安全：枚举类型提供了类型安全的枚举常量集合，可以避免非法值的出现。
   • 内存效率：枚举类型的实例在内存中只会存在一份，避免了多次创建相同对象的开销。
   • 内置方法：枚举类型自带一些内置方法，如values()和valueOf()，方便获取所有枚举常量或根据名称获取枚举常量。
   • 不可变性：枚举常量是不可变的，这使得它们非常适合用作常量。

3. 枚举类型实现接口和自定义方法：枚举类型可以实现一个或多个接口，也可以定义自己的方法和构造函数。例如：

   Java

   浅色版本

   1public enum Operation implements Function<Integer, Integer> {
   2    PLUS("+") {
   3        @Override
   4        public Integer apply(Integer x) {
   5            return x + x;
   6        }
   7    },
   8    MINUS("-") {
   9        @Override
   10        public Integer apply(Integer x) {
   11            return x - x;
   12        }
   13    };
   14
   15    private final String symbol;
   16
   17    Operation(String symbol) {
   18        this.symbol = symbol;
   19    }
   20
   21    public String getSymbol() {
   22        return symbol;
   23    }
   24}

   在这个例子中，Operation枚举实现了Function<Integer, Integer>接口，每个枚举常量都有一个apply方法的实现，以及一个构造函数和getSymbol方法。

4. 枚举类型高级应用示例：使用枚举类型作为简单的状态机。

   Java

   浅色版本

   1public enum OrderStatus {
   2    NEW("New") {
   3        @Override
   4        public OrderStatus nextStatus() {
   5            return PROCESSING;
   6        }
   7    },
   8    PROCESSING("Processing") {
   9        @Override
   10        public OrderStatus nextStatus() {
   11            return COMPLETED;
   12        }
   13    },
   14    COMPLETED("Completed") {
   15        @Override
   16        public OrderStatus nextStatus() {
   17            return this; // 已完成状态无法改变
   18        }
   19    };
   20
   21    private final String displayName;
   22
   23    OrderStatus(String displayName) {
   24        this.displayName = displayName;
   25    }
   26
   27    public String getDisplayName() {
   28        return displayName;
   29    }
   30
   31    public abstract OrderStatus nextStatus();
   32}

   在这个示例中，OrderStatus枚举定义了订单的不同状态，每个状态都有一个nextStatus方法，用于确定下一个可能的状态。这种方法可以清晰地定义和管理状态转换逻辑。

通过深入了解和灵活应用枚举类型，开发者可以编写出更安全、更高效、更具可读性的代码，特别是在需要定义固定集合或状态转换的场景中。

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