JAVA编程技巧 枚举查找并不抛异常的实现
小职 2018-02-08 来源 :网络 阅读 862 评论 0

摘要:Java编程技巧之枚举,Java Enum是一个非常有用的功能,但很多人通常并不能充分利用,这是因为一些库不会优先择用该功能。通常我们也可以正确使用Java枚举功能,但在许多代码库中往往存在着这样一个问题,于是有了这篇文章。

Java编程技巧之枚举,Java Enum是一个非常有用的功能,但很多人通常并不能充分利用,这是因为一些库不会优先择用该功能。通常我们也可以正确使用Java枚举功能,但在许多代码库中往往存在着这样一个问题,于是有了这篇文章。问题很简单:我们应该如何通过名称或值获取枚举,并忽略不存在的值?


枚举

这是我们将在示例中使用的枚举。 挑选更复杂的枚举是为了也可以通过其他字段展示查找枚举。

public enum CardColor {

    RED,

    BLACK,

    ;

}// Jackson annotation to print the enum as an Object instead of the default name.@JsonFormat(shape = JsonFormat.Shape.OBJECT)public enum CardSuit {

    // Unicode suits - https://en.wikipedia.org/wiki/Playing_cards_in_Unicode

    SPADE("Spade", String.valueOf((char) 0x2660), CardColor.BLACK),

    HEART("Heart", String.valueOf((char) 0x2665), CardColor.RED),

    DIAMOND("Diamond", String.valueOf((char) 0x2666), CardColor.RED),

    CLUB("Club", String.valueOf((char) 0x2663), CardColor.BLACK),

    ;

    private String displayName;

    private String symbol;

    private CardColor color;

    private CardSuit(String displayName, String symbol, CardColor color) {

        this.displayName = displayName;

        this.symbol =  symbol;

        this.color = color;

    }

    public String getDisplayName() {

        return displayName;

    }

    public void setDisplayName(String displayName) {

        this.displayName = displayName;

    }

    public String getSymbol() {

        return symbol;

    }

    public void setSymbol(String symbol) {

        this.symbol = symbol;

    }

    public CardColor getColor() {

        return color;

    }

    public void setColor(CardColor color) {

        this.color = color;

    }

在 GitHub 上查看。


问题

在你知道输入有效的时候,使用Enum.valueOf非常棒。但是,如果传入无效的名称,那么将抛出异常。在某些情况下,这很好。不过,在通常情况下,我们宁愿忽略异常并返回null。

log.debug("Running valueOf");for (String name : names) {

    try {

        log.debug("looking up {} found {}", name, Json.serializer().toString(CardSuit.valueOf(name)));

    } catch (Exception ex) {

        log.warn("Exception Thrown", ex);

    }

}

在 GitHub 上查看。

2017-02-22 14:46:38.556 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - Running valueOf2017-02-22 14:46:38.804 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up SPADE found {"displayName":"Spade","symbol":"♠","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.806 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up HEART found {"displayName":"Heart","symbol":"♥","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.806 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up DIAMOND found {"displayName":"Diamond","symbol":"♦","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.806 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up CLUB found {"displayName":"Club","symbol":"♣","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.808 [main] WARN  c.s.examples.common.EnumLookup - Exception Thrown

java.lang.IllegalArgumentException: No enum constant com.stubbornjava.examples.common.EnumLookup.CardSuit.Missing

  at java.lang.Enum.valueOf(Enum.java:238)

  at com.stubbornjava.examples.common.EnumLookup$CardSuit.valueOf(EnumLookup.java:1)

  at com.stubbornjava.examples.common.EnumLookup.main(EnumLookup.java:154)


拙劣的实现

很不幸的是,以下两种方法在代码库中出现得是这么的频繁。反面例子,勿学。

Enum.valueOf With Try Catch(劣)

这种拙劣的做法最常见于初学者。异常不应该用于控制流,并且这样可能会有一些性能影响。不要偷懒。你必须用正确的方式去做。

/*

 * Please don't do this! Using try / catch for

 * control flow is a bad practice.

 */public static CardSuit trycatchValueOf(String name) {

    try {

        return CardSuit.valueOf(name);

    } catch (Exception ex) {

        log.warn("Exception Thrown", ex);

        return null;

    }

}

在 GitHub 上查看。

log.debug("Running trycatchValueOf");for (String name : names) {

    log.debug("looking up {} found {}", name, Json.serializer().toString(CardSuit.trycatchValueOf(name)));

}

在 GitHub 上查看。

2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - Running trycatchValueOf2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up SPADE found {"displayName":"Spade","symbol":"♠","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up HEART found {"displayName":"Heart","symbol":"♥","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up DIAMOND found {"displayName":"Diamond","symbol":"♦","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up CLUB found {"displayName":"Club","symbol":"♣","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.809 [main] WARN  c.s.examples.common.EnumLookup - Exception Thrown

java.lang.IllegalArgumentException: No enum constant com.stubbornjava.examples.common.EnumLookup.CardSuit.Missing

  at java.lang.Enum.valueOf(Enum.java:238)

  at com.stubbornjava.examples.common.EnumLookup$CardSuit.valueOf(EnumLookup.java:1)

  at com.stubbornjava.examples.common.EnumLookup$CardSuit.trycatchValueOf(EnumLookup.java:89)

  at com.stubbornjava.examples.common.EnumLookup.main(EnumLookup.java:171)

2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Missing found null


通过迭代查找(劣)

这种方法也很常见(见这里),但至少程序员知道不能用try/catch来捕获异常。那么,这种方法有什么问题呢?没错,它会迭代所有枚举,直到找到匹配的枚举或返回null——最坏的情况下需要n次,其中n就是枚举值的数量。有些人可能会认为这微不足道,这是过早优化了而已。但是,数据结构和算法是CS基础。使用Map而不是迭代集合要省力得多。这会大大提高性能吗?不,但它是一个很好的习惯。在面试候选人时,你会对线性复杂度搜索算法感到满意吗?此时,你不应该让这样的代码审查通过。

/*

 * Please don't do this! It is inefficient and it's

 * not very hard to use Guava or a static Map as an index.

 */public static CardSuit iterationFindByName(String name) {

    for (CardSuit suit : CardSuit.values()) {

        if (name.equals(suit.name())) {

            return suit;

        }

    }

    return null;

}

在 GitHub 上查看。

log.debug("Running iteration");for (String name : names) {

    log.debug("looking up {} found {}", name, Json.serializer().toString(CardSuit.iterationFindByName(name)));

}

在 GitHub 上查看。

2017-02-22 14:46:38.808 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - Running iteration2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up SPADE found {"displayName":"Spade","symbol":"♠","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up HEART found {"displayName":"Heart","symbol":"♥","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up DIAMOND found {"displayName":"Diamond","symbol":"♦","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up CLUB found {"displayName":"Club","symbol":"♣","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Missing found null


较优的实现

以下都可以通过使用Map形式的索引起作用。但是,它们之间也有一些细微的差别。

静态Map索引(较优)

用于快速查找固定大小的正确数据结构是什么?那就是HashMap。现在通过一些额外的样板,只要我们有很好的散列函数的话,我们就可以进行更有效的查找。稍微更冗长,但如果有办法减少样板的话,这将是极好的。

private static final Map<String, CardSuit> nameIndex =

        Maps.newHashMapWithExpectedSize(CardSuit.values().length);static {

    for (CardSuit suit : CardSuit.values()) {

        nameIndex.put(suit.name(), suit);

    }

}public static CardSuit lookupByName(String name) {

    return nameIndex.get(name);

}

在 GitHub 上查看。

log.debug("Running lookupByName");for (String name : names) {

    log.debug("looking up {} found {}", name, Json.serializer().toString(CardSuit.lookupByName(name)));

}

在 GitHub 上查看。

2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - Running lookupByName2017-02-22 14:46:38.809 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up SPADE found {"displayName":"Spade","symbol":"♠","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.810 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up HEART found {"displayName":"Heart","symbol":"♥","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.810 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up DIAMOND found {"displayName":"Diamond","symbol":"♦","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.813 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up CLUB found {"displayName":"Club","symbol":"♣","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.813 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Missing found null


Guava Enums.getIfPresent(推荐)

这是一个常见的用例,我们在Google的朋友为此提供了一个非常干净且无需样板的解决方案。探其究竟,它甚至使用了WeakReferences和WeakHashMaps。基本说来,这段代码将创建一个全局的静态地图,并以Enum的类名称键入,并将其用于查找。

public static CardSuit getIfPresent(String name) {

    return Enums.getIfPresent(CardSuit.class, name).orNull();

}

在 GitHub 上查看。

log.debug("Running Guava getIfPresent");for (String name : names) {

    log.debug("looking up {} found {}", name, Json.serializer().toString(CardSuit.getIfPresent(name)));

}

在 GitHub 上查看。

2017-02-22 14:46:38.813 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - Running Guava getIfPresent2017-02-22 14:46:38.814 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up SPADE found {"displayName":"Spade","symbol":"♠","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.814 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up HEART found {"displayName":"Heart","symbol":"♥","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.815 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up DIAMOND found {"displayName":"Diamond","symbol":"♦","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.815 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up CLUB found {"displayName":"Club","symbol":"♣","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.815 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Missing found null

通过字段的进一步索引

这个完全相同的方法可以用于枚举的其他字段。想要通过其显示的名称或其他属性来查找枚举并不少见。


通过字段索引的静态Map(较优)

与上述相同的方法,但是在显示名称上而不是枚举名称上进行索引。

private static final Map<String, CardSuit> displayNameIndex =

        Maps.newHashMapWithExpectedSize(CardSuit.values().length);static {

    for (CardSuit suit : CardSuit.values()) {

        displayNameIndex.put(suit.getDisplayName(), suit);

    }

}public static CardSuit lookupByDisplayName(String name) {

    return displayNameIndex.get(name);

}

在 GitHub 上查看。

log.debug("Running lookupByDisplayName");for (String displayName : displayNames) {

    log.debug("looking up {} found {}", displayName, Json.serializer().toString(CardSuit.lookupByDisplayName(displayName)));

}

在 GitHub 上查看。

2017-02-22 14:46:38.815 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - Running lookupByDisplayName2017-02-22 14:46:38.815 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Spade found {"displayName":"Spade","symbol":"♠","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.815 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Heart found {"displayName":"Heart","symbol":"♥","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.815 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Diamond found {"displayName":"Diamond","symbol":"♦","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.816 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Club found {"displayName":"Club","symbol":"♣","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.816 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Missing found null


通过字段索引的静态Map(较优)

我们不能在这里利用Guava,因为对于静态索引创建唯一的全局密钥将是一件困难的事。但是,这并不意味着我们没有帮手!

public class EnumUtils {

    public static <T, E extends Enum<E>> Function<T, E> lookupMap(Class<E> clazz, Function<E, T> mapper) {

        @SuppressWarnings("unchecked")

        E[] emptyArray = (E[]) Array.newInstance(clazz, 0);

        return lookupMap(EnumSet.allOf(clazz).toArray(emptyArray), mapper);

    }

    public static <T, E extends Enum<E>> Function<T, E> lookupMap(E[] values, Function<E, T> mapper) {

        Map<T, E> index = Maps.newHashMapWithExpectedSize(values.length);

        for (E value : values) {

            index.put(mapper.apply(value), value);

        }

        return (T key) -> index.get(key);

    }

}

在 GitHub 上查看。

现在我们有了一个相与样板没多大关联的通用解决方案。

private static final Function<String, CardSuit> func =

        EnumUtils.lookupMap(CardSuit.class, e -> e.getDisplayName());public static CardSuit lookupByDisplayNameUtil(String name) {

    return func.apply(name);

}

在 GitHub 上查看。

log.debug("Running lookupByDisplayNameUtil");for (String displayName : displayNames) {

    log.debug("looking up {} found {}", displayName, Json.serializer().toString(CardSuit.lookupByDisplayNameUtil(displayName)));

}

在 GitHub 上查看。

2017-02-22 14:46:38.816 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - Running lookupByDisplayNameUtil2017-02-22 14:46:38.816 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Spade found {"displayName":"Spade","symbol":"♠","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.816 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Heart found {"displayName":"Heart","symbol":"♥","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.816 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Diamond found {"displayName":"Diamond","symbol":"♦","color":"RED"}2017-02-22 14:46:38.816 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Club found {"displayName":"Club","symbol":"♣","color":"BLACK"}2017-02-22 14:46:38.816 [main] DEBUG c.s.examples.common.EnumLookup - looking up Missing found null


结论

这里有若干方法都可用于解决同一个问题。有些拙劣,有些更优。

以上就是关注Java枚举的内容,了解更多Java干货尽在职坐标Java频道!



本文由 @小职 发布于职坐标。未经许可,禁止转载。
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