Java - Конструкторы перечислений (Enum)

Привет, будущие маги Java! Сегодня мы отправляемся в захватывающее путешествие по миру перечислений Java и их конструкторов. Не волнуйтесь, если вы новичок в программировании; я веду вас шаг за шагом, как я делал это для многих студентов на протяжении многих лет своей преподавательской деятельности. Так что взять свой любимый напиток, устроиться комфортно и погружайтесь вместе с нами!

Java - Enum Constructor

Что такое перечисление (Enum)?

Прежде чем поговорить о конструкторах перечислений, давайте понимем, что такое перечисление. Представьте перечисление (сокращенно enumeration) как особый вид класса, который представляет группу констант. Это как предварительно определенный список значений, которые не изменяются.

Представьте, что вы создаете игру с различными уровнями сложности. Вы можете использовать перечисление для представления этих уровней:

public enum DifficultyLevel {
EASY,
MEDIUM,
HARD
}

Здесь EASY, MEDIUM и HARD — это константы (или члены) нашего перечисления DifficultyLevel.

Понимание конструкторов перечислений

Теперь, когда мы знаем, что такое перечисление, давайте поговорим о его конструкторах. Как и обычные классы, у перечислений также могут быть конструкторы! Эти конструкторы позволяют нам связать дополнительные данные с каждой константой перечисления.

Основной конструктор перечисления

Давайте улучшим наше перечисление DifficultyLevel, добавив описание к каждому уровню:

public enum DifficultyLevel {
EASY("Для начинающих"),
MEDIUM("Для интермедиат-ных игроков"),
HARD("Для экспертов");

private final String description;

DifficultyLevel(String description) {
this.description = description;
}

public String getDescription() {
return description;
}
}

В этом примере:

Мы добавили параметр String к каждой константе перечисления.
Создали частное поле description.
Определили конструктор, который принимает параметр String и присваивает его description.
Добавили геттер для доступа к описанию.

Теперь посмотрим, как мы можем использовать это перечисление:

public class Game {
public static void main(String[] args) {
DifficultyLevel level = DifficultyLevel.MEDIUM;
System.out.println("Выбранный уровень сложности: " + level);
System.out.println("Описание: " + level.getDescription());
}
}

Вывод:

Выбранный уровень сложности: MEDIUM
Описание: Для интермедиат-ных игроков

Ниesto ли здорово? Мы добавили дополнительную информацию к нашим константам перечисления!

Использование конструктора перечисления

Конструкторы перечислений чрезвычайно полезны, когда нужно связать данные с каждой константой перечисления. Вот некоторые распространенные случаи использования:

Добавление описаний: Как мы видели в нашем примере DifficultyLevel.
Присваивание числовых значений: Полезно для упорядочивания или вычислений.
Связь с другими объектами: Вы можете связать каждую константу перечисления с экземпляром другого класса.

Посмотрим на другой пример, где мы присваиваем числовые значения нашим константам перечисления:

public enum Planet {
MERCURY(3.303e+23, 2.4397e6),
VENUS(4.869e+24, 6.0518e6),
EARTH(5.976e+24, 6.37814e6);

private final double mass;   // в килограммах
private final double radius; // в метрах

Planet(double mass, double radius) {
this.mass = mass;
this.radius = radius;
}

public double getMass() { return mass; }
public double getRadius() { return radius; }

// Универсальная гравитационная постоянная (м3 кг-1 с-2)
public static final double G = 6.67300E-11;

public double surfaceGravity() {
return G * mass / (radius * radius);
}
}

В этом примере мы создали перечисление Planet, где каждая константа имеет массу и радиус. Теперь мы можем вычислить поверхностную гравитацию каждой планеты:

public class SolarSystem {
public static void main(String[] args) {
for (Planet p : Planet.values()) {
System.out.printf("Поверхностная гравитация на %s составляет %.2f м/с²%n",
p, p.surfaceGravity());
}
}
}

Вывод:

Поверхностная гравитация на MERCURY составляет 3.70 м/с²
Поверхностная гравитация на VENUS составляет 8.87 м/с²
Поверхностная гравитация на EARTH составляет 9.80 м/с²

Область действия конструктора перечисления

Теперь поговорим об области действия конструкторов перечислений. Вот важная деталь:

Конструкторы перечислений всегда приватные, даже если вы явно не объявляете их такими.

Это означает, что вы не можете создавать новые экземпляры типа перечисления вне определения перечисления самого. Java делает это, чтобы убедиться, что набор констант в перечислении фиксирован и не может быть изменен во время выполнения.

Перечисление с приватным конструктором

Хотя конструкторы перечислений являются неявно приватными, лучше всего явно объявлять их приватными для ясности:

public enum Season {
SPRING("Теплый"),
SUMMER("Жаркий"),
AUTUMN("Прохладный"),
WINTER("Холодный");

private final String temperature;

private Season(String temperature) {
this.temperature = temperature;
}

public String getTemperature() {
return temperature;
}
}

Перечисление с конструктором с доступом только из пакета

Хотя конструкторы перечислений не могут быть публичными, они могут быть с доступом только из пакета (по умолчанию). Это позволяет другим классам в том же пакете видеть конструктор:

enum DatabaseConnection {
INSTANCE;

DatabaseConnection() {
// Инициализация подключения к базе данных
}

void connect() {
System.out.println("Подключено к базе данных");
}
}

В этом примере мы используем перечисление для реализации шаблона одиночки для подключения к базе данных.

Заключение

Поздравляем! Вы только что разблокировали силу конструкторов перечислений в Java. Помните, перечисления не просто списки констант; с конструкторами они становятся мощными инструментами для создания типобезопасных, богатых данных объектов.

По мере вашего продвижения в мире Java, вы обнаружите множество других захватывающих функций для исследования. Продолжайте программировать, учитесь и, что самое важное, наслаждайтесь процессом! Кто знает, может быть, однажды вы будете тем, кто будет учить Java следующее поколение программистов.

Прежде чем закончить, давайте подведем итог ключевым методам, доступным для всех типов перечислений:

Метод	Описание
`values()`	Возвращает массив, содержащий все константы перечисления
`valueOf(String name)`	Возвращает константу перечисления с указанным именем
`name()`	Возвращает имя этой константы перечисления, именно как она объявлена
`ordinal()`	Возвращает порядковый номер этой константы перечисления (ее позицию в объявлении перечисления, где первая константа имеет порядковый номер ноль)
`compareTo(E o)`	Сравнивает это перечисление с указанным объектом для порядка
`equals(Object other)`	Возвращает true, если указанный объект равен этой константе перечисления
`hashCode()`	Возвращает хэш-код для этой константы перечисления

Помните, практика — это основа успеха. Так что создайте свои собственные перечисления, экспериментируйте с конструкторами и посмотрите, какие удивительные вещи вы можете построить. Счастливого кодирования!

Credits: Image by storyset