前提

上一篇文章复习介绍了JDK中注解的底层实现，跟注解一样比较常用，但是底层实现比较神秘的还有枚举类型。趁着国庆假期的最后两天，把JDK中枚举的底层实现也进行一次探究。

通过例子查找本质

在探究JDK注解的底层实现的时候，因为预先参考了不少资料，所以整个过程有点"未卜先知"的意味，这里尝试用未知的角度去看注解的底层实现。先定义一个手机操作系统类型枚举PhoneOsEnum：

package club.throwable.enumeration;

public enum PhoneOsEnum {

	/**

	 * 安卓

	 */

	ANDROID(1, "android"),

	/**

	 * ios

	 */

	IOS(2, "ios");

	private final Integer type;

	private final String typeName;

	PhoneOsEnum(Integer type, String typeName) {

		this.type = type;

		this.typeName = typeName;

	}

	public Integer getType() {

		return type;

	}

	public String getTypeName() {

		return typeName;

	}

}

这是一个很简单的枚举，接着使用JDK的反编译工具反编译出其字节码，执行下面的命令：

javap -c -v D:\Projects\rxjava-seed\target\classes\club\throwable\enumeration\PhoneOsEnum.class

然后就得到了关于PhoneOsEnum.class的很长的字节码，这里全部贴出来：

Classfile /D:/Projects/rxjava-seed/target/classes/club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum.class

  Last modified 2018-10-6; size 1561 bytes

  MD5 checksum 6d3186042f54233219000927a2f196aa

  Compiled from "PhoneOsEnum.java"

public final class club.throwable.enumeration.PhoneOsEnum extends java.lang.Enum<club.throwable.enumeration.PhoneOsEnum>

  minor version: 0

  major version: 52

  flags: ACC_PUBLIC, ACC_FINAL, ACC_SUPER, ACC_ENUM

Constant pool:

   #1 = Fieldref           #4.#49         // club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum.$VALUES:[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

   #2 = Methodref          #50.#51        // "[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;".clone:()Ljava/lang/Object;

   #3 = Class              #26            // "[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;"

   #4 = Class              #52            // club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum

   #5 = Methodref          #17.#53        // java/lang/Enum.valueOf:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;

   #6 = Methodref          #17.#54        // java/lang/Enum."<init>":(Ljava/lang/String;I)V

   #7 = Fieldref           #4.#55         // club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum.type:Ljava/lang/Integer;

   #8 = Fieldref           #4.#56         // club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum.typeName:Ljava/lang/String;

   #9 = String             #18            // ANDROID

  #10 = Methodref          #57.#58        // java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;

  #11 = String             #59            // android

  #12 = Methodref          #4.#60         // club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum."<init>":(Ljava/lang/String;ILjava/lang/Integer;Ljava/lang/String;)V

  #13 = Fieldref           #4.#61         // club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum.ANDROID:Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  #14 = String             #20            // IOS

  #15 = String             #62            // ios

  #16 = Fieldref           #4.#63         // club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum.IOS:Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  #17 = Class              #64            // java/lang/Enum

  #18 = Utf8               ANDROID

  #19 = Utf8               Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  #20 = Utf8               IOS

  #21 = Utf8               type

  #22 = Utf8               Ljava/lang/Integer;

  #23 = Utf8               typeName

  #24 = Utf8               Ljava/lang/String;

  #25 = Utf8               $VALUES

  #26 = Utf8               [Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  #27 = Utf8               values

  #28 = Utf8               ()[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  #29 = Utf8               Code

  #30 = Utf8               LineNumberTable

  #31 = Utf8               valueOf

  #32 = Utf8               (Ljava/lang/String;)Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  #33 = Utf8               LocalVariableTable

  #34 = Utf8               name

  #35 = Utf8               <init>

  #36 = Utf8               (Ljava/lang/String;ILjava/lang/Integer;Ljava/lang/String;)V

  #37 = Utf8               this

  #38 = Utf8               Signature

  #39 = Utf8               (Ljava/lang/Integer;Ljava/lang/String;)V

  #40 = Utf8               getType

  #41 = Utf8               ()Ljava/lang/Integer;

  #42 = Utf8               getTypeName

  #43 = Utf8               ()Ljava/lang/String;

  #44 = Utf8               <clinit>

  #45 = Utf8               ()V

  #46 = Utf8               Ljava/lang/Enum<Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;>;

  #47 = Utf8               SourceFile

  #48 = Utf8               PhoneOsEnum.java

  #49 = NameAndType        #25:#26        // $VALUES:[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  #50 = Class              #26            // "[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;"

  #51 = NameAndType        #65:#66        // clone:()Ljava/lang/Object;

  #52 = Utf8               club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum

  #53 = NameAndType        #31:#67        // valueOf:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;

  #54 = NameAndType        #35:#68        // "<init>":(Ljava/lang/String;I)V

  #55 = NameAndType        #21:#22        // type:Ljava/lang/Integer;

  #56 = NameAndType        #23:#24        // typeName:Ljava/lang/String;

  #57 = Class              #69            // java/lang/Integer

  #58 = NameAndType        #31:#70        // valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;

  #59 = Utf8               android

  #60 = NameAndType        #35:#36        // "<init>":(Ljava/lang/String;ILjava/lang/Integer;Ljava/lang/String;)V

  #61 = NameAndType        #18:#19        // ANDROID:Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  #62 = Utf8               ios

  #63 = NameAndType        #20:#19        // IOS:Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  #64 = Utf8               java/lang/Enum

  #65 = Utf8               clone

  #66 = Utf8               ()Ljava/lang/Object;

  #67 = Utf8               (Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;

  #68 = Utf8               (Ljava/lang/String;I)V

  #69 = Utf8               java/lang/Integer

  #70 = Utf8               (I)Ljava/lang/Integer;

{

  public static final club.throwable.enumeration.PhoneOsEnum ANDROID;

    descriptor: Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL, ACC_ENUM

  public static final club.throwable.enumeration.PhoneOsEnum IOS;

    descriptor: Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL, ACC_ENUM

  public static club.throwable.enumeration.PhoneOsEnum[] values();

    descriptor: ()[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC

    Code:

      stack=1, locals=0, args_size=0

         0: getstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

         3: invokevirtual #2                  // Method "[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;".clone:()Ljava/lang/Object;

         6: checkcast     #3                  // class "[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;"

         9: areturn

      LineNumberTable:

        line 9: 0

  public static club.throwable.enumeration.PhoneOsEnum valueOf(java.lang.String);

    descriptor: (Ljava/lang/String;)Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC

    Code:

      stack=2, locals=1, args_size=1

         0: ldc           #4                  // class club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum

         2: aload_0

         3: invokestatic  #5                  // Method java/lang/Enum.valueOf:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;

         6: checkcast     #4                  // class club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum

         9: areturn

      LineNumberTable:

        line 9: 0

      LocalVariableTable:

        Start  Length  Slot  Name   Signature

            0      10     0  name   Ljava/lang/String;

  public java.lang.Integer getType();

    descriptor: ()Ljava/lang/Integer;

    flags: ACC_PUBLIC

    Code:

      stack=1, locals=1, args_size=1

         0: aload_0

         1: getfield      #7                  // Field type:Ljava/lang/Integer;

         4: areturn

      LineNumberTable:

        line 31: 0

      LocalVariableTable:

        Start  Length  Slot  Name   Signature

            0       5     0  this   Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  public java.lang.String getTypeName();

    descriptor: ()Ljava/lang/String;

    flags: ACC_PUBLIC

    Code:

      stack=1, locals=1, args_size=1

         0: aload_0

         1: getfield      #8                  // Field typeName:Ljava/lang/String;

         4: areturn

      LineNumberTable:

        line 35: 0

      LocalVariableTable:

        Start  Length  Slot  Name   Signature

            0       5     0  this   Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

  static {};

    descriptor: ()V

    flags: ACC_STATIC

    Code:

      stack=6, locals=0, args_size=0

         0: new           #4                  // class club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum

         3: dup

         4: ldc           #9                  // String ANDROID

         6: iconst_0

         7: iconst_1

         8: invokestatic  #10                 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;

        11: ldc           #11                 // String android

        13: invokespecial #12                 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;ILjava/lang/Integer;Ljava/lang/String;)V

        16: putstatic     #13                 // Field ANDROID:Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

        19: new           #4                  // class club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum

        22: dup

        23: ldc           #14                 // String IOS

        25: iconst_1

        26: iconst_2

        27: invokestatic  #10                 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;

        30: ldc           #15                 // String ios

        32: invokespecial #12                 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;ILjava/lang/Integer;Ljava/lang/String;)V

        35: putstatic     #16                 // Field IOS:Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

        38: iconst_2

        39: anewarray     #4                  // class club/throwable/enumeration/PhoneOsEnum

        42: dup

        43: iconst_0

        44: getstatic     #13                 // Field ANDROID:Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

        47: aastore

        48: dup

        49: iconst_1

        50: getstatic     #16                 // Field IOS:Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

        53: aastore

        54: putstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;

        57: return

      LineNumberTable:

        line 14: 0

        line 19: 19

        line 9: 38

}

Signature: #46                          // Ljava/lang/Enum<Lclub/throwable/enumeration/PhoneOsEnum;>;

SourceFile: "PhoneOsEnum.java"

先看类的签名是public final class club.throwable.enumeration.PhoneOsEnum extends java.lang.Enum<club.throwable.enumeration.PhoneOsEnum>，它的父类是java.lang.Enum，父类的泛型就是自身club.throwable.enumeration.PhoneOsEnum。上面的字节码的可读性相对比较低，直接翻译为Java代码(当然我们不能声明一个类直接继承java.lang.Enum，这里仅仅为了说明反编译后的枚举类的原型)如下：

public final class PhoneOsEnumeration extends Enum<PhoneOsEnumeration> {

	public PhoneOsEnumeration(String name, int ordinal, Integer type, String typeName) {

		super(name, ordinal);

		this.type = type;

		this.typeName = typeName;

	}

	public Integer getType() {

		return type;

	}

	public String getTypeName() {

		return typeName;

	}

	public static PhoneOsEnumeration[] values() {

		return $VALUES.clone();

	}

	public static PhoneOsEnumeration valueOf(String name) {

		return Enum.valueOf(PhoneOsEnumeration.class, name);

	}

	private final Integer type;

	private final String typeName;

	public static final PhoneOsEnumeration ANDROID;

	public static final PhoneOsEnumeration IOS;

	private static final PhoneOsEnumeration[] $VALUES;

	static {

		ANDROID = new PhoneOsEnumeration("ANDROID", 0, 1, "android");

		IOS = new PhoneOsEnumeration("IOS", 1, 2, "ios");

		$VALUES = new PhoneOsEnumeration[]{ANDROID, IOS};

	}

}

概括来说就是成员变量都是通过静态代码块声明，这里注意一点父类Enum实例化的时候需要覆盖父类构造器protected Enum(String name, int ordinal)，其他方法的实现都是十分简单。

JDK的枚举描述

国际惯例，先看一下JavaSE-8的语言规范中JLS-8.9对枚举类型的定义和描述：

感觉有点似曾相识，总结一下重要内容有以下几点：

枚举的声明格式是：{ClassModifier} enum Identifier [Superinterfaces] EnumBody，ClassModifier是修饰符，Identifier是枚举的名称可以类比为类名，枚举类型可以实现接口。
枚举类型不能使用abstract或者final修饰，否则会产生编译错误。
枚举类型的直接超类是java.lang.Enum。
枚举类型除了枚举常量定义之外没有其他实例，也就是枚举类型不能实例化。
枚举类型禁用反射操作进行实例化(这个特性就是Effetive Java中推荐使用枚举实现单例的原因)。

枚举的公共父类java.lang.Enum的源码如下(已经去掉全部注释)：

public abstract class Enum<E extends Enum<E>>

        implements Comparable<E>, Serializable {

    private final String name; 

    public final String name() {

        return name;

    } 

    private final int ordinal;

    public final int ordinal() {

        return ordinal;

    }

    protected Enum(String name, int ordinal) {

        this.name = name;

        this.ordinal = ordinal;

    }

    public String toString() {

        return name;

    }

    public final boolean equals(Object other) {

        return this==other;

    }

    public final int hashCode() {

        return super.hashCode();

    } 

    protected final Object clone() throws CloneNotSupportedException {

        throw new CloneNotSupportedException();

    }  

    public final int compareTo(E o) {

        Enum<?> other = (Enum<?>)o;

        Enum<E> self = this;

        if (self.getClass() != other.getClass() && // optimization

            self.getDeclaringClass() != other.getDeclaringClass())

            throw new ClassCastException();

        return self.ordinal - other.ordinal;

    }

    public final Class<E> getDeclaringClass() {

        Class<?> clazz = getClass();

        Class<?> zuper = clazz.getSuperclass();

        return (zuper == Enum.class) ? (Class<E>)clazz : (Class<E>)zuper;

    } 

    public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType,

                                                String name) {

        T result = enumType.enumConstantDirectory().get(name);

        if (result != null)

            return result;

        if (name == null)

            throw new NullPointerException("Name is null");

        throw new IllegalArgumentException(

            "No enum constant " + enumType.getCanonicalName() + "." + name);

    }  

    protected final void finalize() { }

    private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException,

        ClassNotFoundException {

        throw new InvalidObjectException("can't deserialize enum");

    }

    private void readObjectNoData() throws ObjectStreamException {

        throw new InvalidObjectException("can't deserialize enum");

    }

}

大部分方法都比较简单，值得注意的几点是：

1、valueOf方法依赖到的Class<?>#enumConstantDirectory()，这个方法首次调用完成之后，结果会缓存在Class<?>#enumConstantDirectory变量中。
2、Enum实现了Serializable接口，但是readObject和readObjectNoData直接抛出了InvalidObjectException异常，注释说到是"防止默认的反序列化"，这一点有点不明不白，既然禁用反序列化为何要实现Serializable接口，这里可能考虑到是否实现Serializable接口应该交给开发者决定。
3、Enum禁用克隆。

小结

JDK中枚举的底层实现就是使用了enum关键字声明的枚举类编译后最终会变成public final修饰同时实现了泛型接口java.lang.Enum并且指定泛型参数为自身的普通Java类，而成员属性和方法实现相关都是在编译完成后就已经成型的，枚举类型的成员变量都是通过静态代码块声明的。

(本文完 c-1-d e-20181006)

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A. Amity Assessment 题目连接: http://www.codeforces.com/contest/655/problem/A Description Bessie the cow ...
leetcode47. Permutations II
leetcode47. Permutations II 题意: 给定可能包含重复的数字的集合,返回所有可能的唯一排列. 思路: 这题全排列两种写法. 用hash表记录已经visit的数字,虽然看起来很 ...
iOS防止button重复点击
项目中常会遇到在按钮的点击事件中去执行一些耗时操作.如果处理不当经常会出现连续多次点击push多次的情况,造成不好的用户体验. 一种情况是用户快速连续点击,这种情况无法避免.另一种情况是点击一次后响应 ...
Linux知识（1）----U盘安装Ubantu14.04系统
由于需要用到ROS(Robot Operating System)机器人操作系统,该系统是基于Linux系统Ubantu14.04的,第一次安装接触Linux点点生惧,但我知道并没那么难弄,况且还是U ...
hadoop招聘需求每天都在添加，短短半个月时间，需求量差点儿翻了一番，这是大数据要爆发的节奏么？
近期常常关注企业hadoop招聘需求的动态变化,多说无益,直接上几张百度的截图: 4月20日: 4月22日: 4月27日: 5月8日:
AC-PC线（前联合-后联合线）
下面利用一张大脑矢状面(侧视图)来描述ac-pc的空间位置关系.前联合用红色点表示,后联合用黄色表示. 在Talairach 模板的官方文档中,AC-PC线从前联合AC的表面出发,延伸到后联合PC的中 ...
1644 免费馅饼题解（c++）
1644 免费馅饼(巴蜀oj上的编号) 题面: SERKOI最新推出了一种叫做"免费馅饼"的游戏. 游戏在一个舞台上进行.舞台的宽度为W格,天幕的 ...
Orchard运用 - 导入旧随笔导致归档的问题
归档功能对于一个博客App这应该必须有的需求,故此Orchard中博客模块默认实现这一特性并通过一个叫"Blog Archives" widget, 你可以将其安装博客主页的侧边栏 ...

JDK中枚举的底层实现

前提

通过例子查找本质

JDK的枚举描述

小结

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