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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本来只是想练练LCT,没想到是个线段树对于操作1:诶新的颜色?这不是access吗? 也就是说,我们用一棵splay来表示一种颜色操作2直接在LCT上乱搞-- 不对啊,操作3要查子树诶好像是静态 ...
iOS开发系列--音频播放、录音、
音频在iOS中音频播放从形式上可以分为音效播放和音乐播放.前者主要指的是一些短音频播放,通常作为点缀音频,对于这类音频不需要进行进度.循环等控制.后者指的是一些较长的音频,通常是主音频,对于这些音频 ...
Nginx反向代理实现Web负载均衡
实现负载均衡的方式有很多种,DNS.反向代理.LVS负载均衡器(软件实现).F5(负载均衡器,硬件,非常昂贵)这里我们只提到基于DNS,以及反向代理的方式来实现负载均衡Web服务 DNS服 ...
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ORACLE 查看CPU使用率最高的语句及一些性能查询语句
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ICLR 2013 International Conference on Learning Representations May 02 - 04, 2013, Scottsdale, Arizon ...
STL源码剖析——hashtable
二叉搜索树具有对数时间的搜索复杂度,但是这样的复杂度是再输入数据有足够的随机性的假设上哈希表在插入删除搜索操作上也具有常数时间的表现,而且这种表现是以统计为基础,不需要依赖输入元素的随机性 hasht ...
JMS基本概念之二
JMS规范 JMS定义了Java中访问消息中间件的接口,并没有给予实现,实现JMS接口的消息中间件称为JMS Provider,例如ActiveMQ JMS provider: 实现JMS接口和规范 ...
C/C++调用java---JNI常用函数
DefineClass jclass DefineClass(JNIEnv *env, jobject loader, const jbyte *buf, jsize bufLen ...

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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