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馴服 Tiger：Java 5 列舉類型深度掌握——從基礎到進階模式

編輯：Java 相關知識

Java 5 引入 enum 關鍵字，提供類型安全的列舉，徹底取代 int 常數模式。本文系統講解列舉核心語法、豐富行為、專用集合與設計最佳實踐。

基礎語法：類型安全的常數集合


public enum Size { SMALL, MEDIUM, LARGE }

// 使用
Size current = Size.MEDIUM;
System.out.println(current);  // MEDIUM

// 遍歷所有值 (宣告順序)
for (Size s : Size.values()) {
  System.out.print(s + " ");  // SMALL MEDIUM LARGE
}

// switch 完美支援 (無需 break 防貫穿)
switch (current) {
  case SMALL:  System.out.println("S"); break;
  case MEDIUM: System.out.println("M"); break;
  case LARGE:  System.out.println("L"); break;
}

核心優勢 vs int 常數

特性	int 常數	enum
類型安全	無 (可傳入任意 int)	編譯期保證
命名空間	無 (常數污染類別)	獨立 (Size.SMALL)
可列印性	輸出數字	輸出名稱
可擴充性	脆弱 (新增值破壞二進制相容)	安全 (不影響現有代碼)
行為豐富度	無	方法、欄位、介面實作

列舉即類別：攜帶資料與行為

建構子、欄位、方法


public enum Size {
  SMALL(0.8), MEDIUM(1.0), LARGE(1.2), XL(1.2);
  
  private final double pricingFactor;
  
  Size(double factor) { this.pricingFactor = factor; }
  
  public double getPricingFactor() { return pricingFactor; }
  
  // 靜態工廠方法
  public static Size fromFactor(double factor) {
    for (Size s : values()) 
      if (s.pricingFactor == factor) return s;
    throw new IllegalArgumentException("Unknown factor: " + factor);
  }
}

// 使用
double factor = Size.LARGE.getPricingFactor();  // 1.2
Size s = Size.fromFactor(1.0);  // MEDIUM

常數特定類別主體：每個常數獨特行為


public enum Operation {
  PLUS   { double apply(double x, double y) { return x + y; } },
  MINUS  { double apply(double x, double y) { return x - y; } },
  TIMES  { double apply(double x, double y) { return x * y; } },
  DIVIDE { double apply(double x, double y) { return x / y; } };
  
  abstract double apply(double x, double y);
}

// 使用
double result = Operation.PLUS.apply(2, 3);  // 5.0

每個常數隱式為 Operation 的匿名子類，**多型行為零樣板代碼**。

Enum 繼承體系與預定義方法

所有列舉隱式繼承 java.lang.Enum<E extends Enum<E>>，獲得方法：

方法	說明
`name()`	常數名稱 (如 "SMALL")，不可覆寫
`ordinal()`	宣告順序 (0-based)，不可覆寫
`toString()`	預設回傳 name()，可覆寫
`compareTo(E o)`	依 ordinal 比較
`equals(Object)`	身分比較 (==)
`getDeclaringClass()`	列舉類別的 Class 物件
`valueOf(Class, String)`	靜態方法，由名稱取得常數

getDeclaringClass() vs getClass() 差異


enum Size { SMALL, MEDIUM, LARGE }
Size s = Size.SMALL;
System.out.println(s.getClass());           // class Size
System.out.println(s.getDeclaringClass());  // class Size

// 若有常數特定類別主體:
enum Op { 
  ADD { public String toString() { return "+"; } },
  SUB { public String toString() { return "-"; } }
}
Op op = Op.ADD;
System.out.println(op.getClass());           // class Op$1 (匿名子類)
System.out.println(op.getDeclaringClass());  // class Op (宣告類別)

專用高效集合：EnumMap / EnumSet

EnumMap：鍵為列舉的極速 Map


// 內部以陣列實現，索引 = ordinal()，無雜湊開銷
Map<Size, String> label = new EnumMap<>(Size.class);
label.put(Size.SMALL, "S");
label.put(Size.LARGE, "L");

// 遍歷保證按宣告順序
for (Map.Entry<Size, String> e : label.entrySet()) {
  System.out.println(e.getKey() + " -> " + e.getValue());
}

EnumSet：位元向量實現的極速 Set


// 工廠方法豐富
EnumSet all = EnumSet.allOf(Size.class);           // 全部
EnumSet sm = EnumSet.range(Size.SMALL, Size.MEDIUM); // 範圍
EnumSet xl = EnumSet.complementOf(sm);             // 補集
EnumSet custom = EnumSet.of(Size.SMALL, Size.XL);    // 指定元素

// 標準 Set 操作
custom.add(Size.LARGE);
custom.remove(Size.XL);
if (custom.contains(Size.LARGE)) { /* ... */ }