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EnumSet:
1.定义:
- 添加枚举类元素的专用集合类
2.与其他集合类区别:
EnumSet
内部实现不使用常见的数据结构
,比如数组(ArrayList
),链表(LinkedList
),哈系表(HashMap、Hashtable、HashSet
),红黑树(TreeMap、TreeSet
)而是使用位运算
完成集合的基本操作EnumSet
是抽象类,只能通过静态工厂方法
构造EnumSet对象,具体如下:
EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType)
:构造一个空的集合
EnumSet<E> allOf(Class<E> elementType)
:构造一个包含枚举类中所有枚举项的集合
EnumSet<E> of(E e)
:构造包含1个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2)
:构造包含2个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3)
:构造包含3个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3, E e4)
:构造包含4个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5)
:构造包含5个元素的集合
EnumSet<E> of(E first, E... rest)
:构造包含多个元素的集合(使用可变参数)
EnumSet<E> copyOf(EnumSet<E> s)
:构造包含参数中所有元素的集合
EnumSet<E> copyOf(Collection<E> c)
:构造包含参数中所有元素的集合
3.EnumSet作为集合类基本操作方法实现原理(位运算):
说明:
- 从EnumSet的
noneOf
可以看出,当枚举类中的枚举项少于64
时,返回的是RegularEnumSet类
(EnumSet的实现类
)对象,大于64,返回的是JumboEnumSet类对象,为了方便分析,后面同一使用RegularEnumSet类解释原理// EnumSet#noneOf public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) { Enum<?>[] universe = getUniverse(elementType); if (universe == null) throw new ClassCastException(elementType + " not an enum"); if (universe.length <= 64) return new RegularEnumSet<>(elementType, universe); else return new JumboEnumSet<>(elementType, universe); }
- 测试用的枚举类
enum Color{ RED("RED"), BLUE("BLUE"), YELLOW("YELLOW"), BLACK("BLACK"); String name; Color(String name){ this.name = name; } @Override public String toString(){ return this.name; } }
3.1 add方法
public boolean add(E e) {
typeCheck(e);
long oldElements = elements;
elements |= (1L << ((Enum<?>)e).ordinal());
return elements != oldElements;
}
ordinal()
为每个枚举项的序号,从0开始
,按声明顺序排列,如[RED,BLUE,YELLOW,BLACK]
对应[0,1,2,3]
;1L << ((Enum<?>)e).ordinal()
(为了方便,这里称之为枚举值
)则表示1*2^(e.ordinal())
,Color.RED的ordianl()
为0
,对应枚举值
为1*2^0=1
,其实就是第ordinal()+1
位(从右往左数,个位为第1位)为1其它位为0的十进制数,对应十进制数为00000001
(这里假设是8bit,实际是long型32bit);
则每个枚举项表示如下:
枚举项 | 序号 | 1L << ((Enum<?>)e).ordinal() |
枚举值 |
---|---|---|---|
Color.RED | 0 | 00000001 |
1 |
Color.BLUE | 1 | 00000010 |
2 |
Color.YELLOW | 2 | 00000100 |
4 |
Color.BLACK | 3 | 00001000 |
8 |
elements |=
就是对添加的不同元素的枚举值进行求和,相同
元素相或
时保持不变
3.2 remove方法
public boolean remove(Object e) {
if (e == null)
return false;
Class<?> eClass = e.getClass();
if (eClass != elementType && eClass.getSuperclass() != elementType)
return false;
long oldElements = elements;
elements &= ~(1L << ((Enum<?>)e).ordinal());
return elements != oldElements;
}
按照之前的枚举值相加
的想法,remove就是从总枚举值
中减去待删除元素的枚举值
,因为是位运算
,没有直接相减,使用位操作elements &= ~(1L << ((Enum<?>)e).ordinal());
完成相减操作
3.3 contains方法
public boolean contains(Object e) {
if (e == null)
return false;
Class<?> eClass = e.getClass();
if (eClass != elementType && eClass.getSuperclass() != elementType)
return false;
return (elements & (1L << ((Enum<?>)e).ordinal())) != 0;
}
contains方法就更好理解,每个枚举项的枚举值的值都不一样
,且相互之间
进行相与
操作为0
,使用总枚举值
与要查询的枚举项的枚举值
进行相与
操作,如果为0
,说明不存在
该枚举项,否则存在