第三十八条:使用接口模拟可扩展的枚举

server/2024/9/30 4:09:42/

在大多数情况下,事实证明扩展枚举枚举并不是好注意。如果一个扩展类型的元素是基本类型的实例,但反过来不成立,这会令人困惑。要枚举基类型以及其扩展类型的所有元素,也没有很好的办法。最后,可扩展性会让设计和实现的许多方面变得复杂。

可扩展的枚举类型至少有一个很有说服力的使用场景,这就是运算码,也称做opcode。

有一种很好的方式可以使用枚举类型来实现这种效果。基本的想法是:利用枚举类型可以实现任意接口这一事实,为opcode类型定义一个接口,并定义一个枚举,作为该接口的标准实现。例如第三十四条中的Operation类型的扩展版本:

public interface Operation {double apply(double x, double y);}enum BasicOperation implements Operation {PLUS("+") {public double apply(double x, double y) {return x + y;}},MINUS("-") {public double apply(double x, double y) {return x - y;}},TIMES("*") {public double apply(double x, double y) {return x - y;}},DIVIDE("/") {public double apply(double x, double y) {return x - y;}};private final String symbol;BasicOperation(String symbol) {this.symbol = symbol;}public String toString() {return symbol;}}

你可以定义另外一个枚举类型,它实现这个接口,并用这个新类型的实例代替基本类型。例如,假设你想要定义一个上述操作类型的扩展,由求幂和求余操作组成。你所要做的就是编写一个枚举类型,让它实现Operation接口:

public enum ExtendedOperation implements Operation {EXP("^"){@Overridepublic double apply(double x, double y) {return Math.pow(x , y);}},REMAINDER("%"){@Overridepublic double apply(double x, double y) {return x % y;}};private final String symbol;ExtendedOperation(String symbol) {this.symbol = symbol;}
}

注意,在枚举中,不必像在不可扩展的枚举中所做的那样,利用特定于实例的方法实现来声明抽象的apply方法。这是因为抽象的方法是接口的一部分。

不仅可以在任何需要“基本枚举”的地方单独传递一个"扩展枚举"的实例,而且除了那些基本类型的元素之外,还可以传递完整的扩展枚举类型,并使用它的元素。通过下面这个测试程序,体验一下上面定义过的所有扩展过的操作:

 

 public static class test1 {public static void main(String[] args) {double x = 2;double y = 4;test(ExtendedOperation.class, x, y);}private static <T extends Enum<T> & Operation> void test(Class<T> opSet,double x, double y) {for (Operation op : opSet.getEnumConstants())System.out.printf("%f %s %f= %f%n", x, op, y, op.apply(x, y));}}

结果:

2.000000 EXP 4.000000= 16.000000
2.000000 REMAINDER 4.000000= 2.000000Process finished with exit code 0

第二种方法是使用Collection<? extends Operation>,这个有限的通配符类型,作为opSet参数的类型:

public class test2 {public static void main(String[] args) {double x = 2;double y = 4 ;test(Arrays.asList(ExtendedOperation.values()),x,y);}private static void test(Collection<? extends Operation> opSet,double x, double y) {for (Operation op : opSet) {System.out.printf("%f %s %f= %f%n", x, op, y, op.apply(x, y));}}
}

结果:

2.000000 EXP 4.000000= 16.000000
2.000000 REMAINDER 4.000000= 2.000000Process finished with exit code 0

用接口模拟可伸缩枚举有个小小的不足,即无法将实现从一个枚举类型继承到另一个枚举类型。在上Operation的实例中,保存和获取与某项操作相关联的符号的逻辑代码,可以复制到BasicOperation和ExtendedOperation中。在这个例子中是可以的,因为复制的代码非常少。如果共享功能比较多,则可以将它封装在一个辅助类或者静态辅助方法中,来避免代码的复制工作

总而言之,虽然无法编写可扩展的枚举类型,却可以通过编写接口以及实现该接口的基础枚举类型,对它进行模拟。这样允许客户端编写自己的枚举来实现接口。如果API是根据接口编写的,那么在可以使用基础枚举类型的任何地方,也就可以使用这些枚举。

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