java枚举法的用法（从一道面试题开始说起）

前段时间在dota群，一哥们出去面试，回顾面试题的时候，说问到了枚举。

作为一名Android选手，谈到枚举，那肯定是：

Android上不应该使用枚举，占内存，应该使用@XXXDef注解来替代，balabala…

这么一回答，心里美滋滋。

没想到面试官问了句：

• 枚举的原理是什么？你说它占内存到底占多少内存呢，如何佐证？

听到这就慌了，没了解过呀。

下面说第一个问题（没错还有第二个问题）。

枚举的本质

有篇文章：

http://blog.csdn.net/mhmyqn/article/details/48087247

写得挺好的。

下面还是要简述一下，我们先写个枚举类：

public Enum Animal {

DOG,CAT

}

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看着这代码，完全看不出来原理。不过大家应该都知道java类编译后会产生class文件。

越接近底层，本质就越容易暴露出来了。

我们先javac搞到Animal.class，然后通过javap命令看哈：

javap Animal.class

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输出：

public final class Animal extends java.lang.Enum<Animal> {

public static final Animal DOG;

public static final Animal CAT;

public static Animal[] values();

public static Animal valueOf(java.lang.String);

static {};

}

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其实到这里我们已经大致知道枚举的本质了，实际上我们编写的枚举类Animal是继承自Enum的，每个枚举对象都是static final的类对象。

还想知道更多的细节怎么办，比如我们的对象什么时候初始化的。

我们可以添加-c参数，对代码进行反编译。

你可以使用javap -help 查看所有参数的含义。

javap -c Animal.class

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输出：

public final class Animal extends java.lang.Enum<Animal> {

public static final Animal DOG;

public static final Animal CAT;

public static Animal[] values();

Code:

0: getstatic #1 // Field $VALUES:[LAnimal;

3: invokevirtual #2 // Method "[LAnimal;".clone:()Ljava/lang/Object;

6: checkcast #3 // class "[LAnimal;"

9: areturn

public static Animal valueOf(java.lang.String);

Code:

0: ldc #4 // class Animal

2: aload_0

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

6: checkcast #4 // class Animal

9: areturn

static {};

Code:

0: new #4 // class Animal

3: dup

4: ldc #7 // String DOG

6: iconst_0

7: invokespecial #8 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V

10: putstatic #9 // Field DOG:LAnimal;

13: new #4 // class Animal

16: dup

17: ldc #10 // String CAT

19: iconst_1

20: invokespecial #8 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V

23: putstatic #11 // Field CAT:LAnimal;

26: iconst_2

27: anewarray #4 // class Animal

30: dup

31: iconst_0

32: getstatic #9 // Field DOG:LAnimal;

35: aastore

36: dup

37: iconst_1

38: getstatic #11 // Field CAT:LAnimal;

41: aastore

42: putstatic #1 // Field $VALUES:[LAnimal;

45: return

}

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好了，现在可以分析代码了。

但是，这代码看起来也太头疼了，我们先看一点点：

static中部分代码：

0: new #4 // class Animal

3: dup

4: ldc #7 // String DOG

6: iconst_0

7: invokespecial #8 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V

10: putstatic #9 // Field DOG:LAnimal;

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大致含义就是new Animal(String,int)，然后给我们的静态常量DOG赋值。

好了，不看了，好烦。我们转念想一下，如果这个字节码咱们能看懂，那就是有规则的，只要有规则，肯定有类似翻译类的工具，直接转成java代码的。

确实有，比如jad：

http://www.javadecompilers.com/jad

我们先下载一份，很小：

命令也很简单，执行:

./jad -sjava Animal.class

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就会在当前目录生成java文件了。

输出如下：

public final class Animal extends Enum

{

public static Animal[] values()

{

return (Animal[])$VALUES.clone();

}

public static Animal valueOf(String s)

{

return (Animal)Enum.valueOf(Animal, s);

}

private Animal(String s, int i)

{

super(s, i);

}

public static final Animal DOG;

public static final Animal CAT;

private static final Animal $VALUES[];

static

{

DOG = new Animal("DOG", 0);

CAT = new Animal("CAT", 1);

$VALUES = (new Animal[] {

DOG, CAT

});

}

}

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到这，我相信你知道我们编写的枚举类：

public enum Animal {

DOG,CAT

}

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最终生成是这样的类，那么对应的我们所使用的方法也就都明白了。此外，你如何拿这样的类，跟两个静态INT常量比内存，那肯定是多得多的。

其次，我们也能顺便回答，枚举对象为什么是单例了。

并且其Enum类中对readObject和clone方法都进行了实现，看一眼你就明白了。

本文并不是为了去讨论枚举的原理，而是想要给大家说明的是很多“语法糖”类似的东西，都能按照这样的思路去了解它的原理。

下面我们再看一个，听起来稍微高端一点的：

• 动态代理

动态代理

这个比较出名的就是retrofit了。

问：retrofit的原理是？

答：基于动态代理，然后balabal...

问：那么动态代理的原理是？

答：...

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我们依然从一个最简单的例子开始。

我们写一个接口：

public interface IUserService{

void login(String username, String password);

}

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然后，利用动态代理去生成一个代理对象，去调用login方法：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Proxy;

import java.util.Arrays;

public class Test{

public static void main(String[] args){

IUserService userService = (IUserService) Proxy.newProxyInstance(IUserService.class.getClassLoader(),

new Class[]{IUserService.class},

new InvocationHandler() {

@Override

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

System.out.println("method = " method.getName() " , args = " Arrays.toString(args));

return null;

}

});

System.out.println(userService.getClass());

userService.login("zhy","123");

}

}

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好了，这应该是最简单的动态代理的例子了。

当我们去调研userService.login方法，你会发现InvocationHandler的invoke方法调用了，并且输出了相关信息。

怎么会这么神奇呢？

我们写了一个接口，就能产生一个该接口的对象，然后我们还能拦截它的方法。

继续看：

先javac Test.java，得到class文件。

然后调用：

java Test

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输出：

class com.sun.proxy.$Proxy0

method = login , args = [zhy, 123]

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可以看到当我们调用login方法的时候，invoke中拦截到了我们的方法，参数等信息。

retrofit的原理其实就是这样，拦截到方法、参数，再根据我们在方法上的注解，去拼接为一个正常的Okhttp请求，然后执行。

想知道原理，根据我们枚举中的经验，肯定想看看这个

com.sun.proxy.$Proxy0 // userService对象输出的全路径

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这个类的class文件如何获取呢？

很简单，你在main方法的第一行，添加：

System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

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然后重新编译、执行，就会在当前目录看到了。

MacBook-Pro:tmp zhanghongyang01$ tree

.

├── IUserService.class

├── IUserService.java

├── Test$1.class

├── Test.class

├── Test.java

└── com

└── sun

└── proxy

└── $Proxy0.class

3 directories, 6 files

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然后，还想通过javap -c来看么~~

还是拿出我们刚才下载的jad吧。

执行：

./jad -sjava com/sun/proxy/\$Proxy0.class

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在jad的同目录，你就发现了Proxy0的java文件了：

package com.sun.proxy;

import IUserService;

import java.lang.reflect.*;

public final class $Proxy0 extends Proxy

implements IUserService

{

public $Proxy0(InvocationHandler invocationhandler)

{

super(invocationhandler);

}

public final void login(String s, String s1)

{

super.h.invoke(this, m3, new Object[] {

s, s1

});

}

private static Method m3;

static

{

m3 = Class.forName("IUserService").getMethod("login", new Class[] {

Class.forName("java.lang.String"), Class.forName("java.lang.String")

});

}

}

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为了便于理解，删除了一些equals，hashCode等方法。

你可以看到，实际上为我们生成一个实现了IUserSevice的类，我们调用其login方法，实际上就是调用了：

super.h.invoke(this, m3, new Object[] {

s, s1

});

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m3即为我们的login方法，静态块中初始化的。剩下是我们传入的参数。

那我们看super.h是什么:

package java.lang.reflect;

public class Proxy{

protected InvocationHandler h;

}

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就是我们自己创建的InvocationHandler对象。

看着这个类，再想login方法，为什么会回调到InvocationHandler的invoke方法，你还觉得奇怪么~~

好了，实际上这个哥们面试距离现在挺久了，终于抽空写完了，希望大家有一定的收获~

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