用EnumSet代替位域

用EnumSet代替位域

如果一个枚举类型的元素主要用在集合中，一般使用int枚举模式，将2的不同倍数赋予每个常量：

// Bit field enumeration constants - OBSOLETE
public class Test{
  public static final int STYLE_BOLD = 1<<0;//1
  public static final int STYLE_INALIC = 1<<2;//2
  public static final int STYLE_UNDERLINE = 1<<3;//4
  public static final int STYLE_STRIKETHROUGH = 1<<4;//8
  //Parameter is bitwise OR of zero or more STYLE_ constants
  public void applyStyles(int styles){...}
}

这种表示法让你用OR位运算将几个常量合并到一个集合中，称作位域：

test.applyStyles(STYLE_BOLD | STYLE_INALIC);

位域表示法也允许利用位操作，有效地执行像union(并集)和intersection(交集)这样的操作集合。但位域有着int枚举常量的所有缺点，甚至更多。当位域以数字形式打印时，翻译位域比翻译简单的int枚举常量要困难的多。甚至要遍历域表示的所有元素也没有很容易的方法。

有些程序员优先使用枚举而非int常量，他们在需要传递多组常量集合时，仍然倾向于使用位域。其实没有理由这么做，因为还有更好的方法代替。Java.util包还提供了EnumSet类来有效的表示从单个枚举类型中提取的多个值的多个集合。这个类实现了Set接口，提供了丰富的功能、类安全性，以及可以从任何其他Set实现中得到的互用性。但是在内部具体实现上，每个EnumSet内容都表示为位矢量。如果底层的枚举类型有64个或者更少的元素——大多如此——整个EnumSet就是用单个long来表示，因此它的性能比得上位域的性能。批处理，如removerAll和retainAll，都是利用位算法来实现，就像手工替位域实现得那样。但是可以避免手工位操作时容易出现的错误以及不太雅观的代码，因为EnumSet替你完成了这项艰巨的工作。

下面是前一个范例改成用枚举代替位域后的代码，它更简单、更加清楚，也更加安全：

// EnumSet -a modern replacement for bit fields
public class Test{
  public enum Style{BOLD, ITALIC, UNDERLINE, STRIKETHROUGH}

  //Any Set could be passed in, but EnumSet is clearly best
  public void applyStyles(Set<Style> styles){...}
}

下面是将EnumSet实例传递给applyStyles方法的客户端代码。EnumSet提供了丰富的静态工厂来创建集合，其中一个如这个代码所示：

test.applyStyles(EnumSet.of(Style.BOLD,Style.ITALIC));

注意applyStyles方法采用的是Set<Style>而非EnumSet<Style>。虽然看起来好像所有的客户端都可以将EnumSet传到这个方法，但是最好的还是接受接口类型而非接受实现类型。这是考虑到可能会有特殊的客户端要传递一些其他的Set实现，并且没有什么明显的缺点。

总而言之，正是因为枚举类型要用在集合(Set)中，所以没有理由用位域来表示它。EnumSet类位域的简介和性能优势及枚举类型的所有的优点于一身。实际上EnumSet有个缺点，即截至Java1.6发行版，它都无法创建不可变的EnumSet，但是这一点很可能在即将出现的版本中得到修复。同时可以用Collections.unmodifiableSet将EnumSet封装起来，但是简洁性和性能会受到影响。

ps：官方java 1.8API解释

Like most collection implementations, EnumSet is not synchronized. If multiple threads access an enum set concurrently, and at least one of the threads modifies the set, it should be synchronized externally. This is typically accomplished by synchronizing on some object that naturally encapsulates the enum set. If no such object exists, the set should be "wrapped" using the Collections.synchronizedSet(java.util.Set) method. This is best done at creation time, to prevent accidental unsynchronized access:

 Set<MyEnum> s = Collections.synchronizedSet(EnumSet.noneOf(MyEnum.class));