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我们提到，如果需要一个Map的实现类，并且键的类型为枚举类型，可以使用HashMap，但应该使用一个专门的实现类EnumMap。

为什么要有一个专门的类呢？我们之前介绍过，主要是因为枚举类型有两个特征，一是它可能的值是有限的且预先定义的，二是枚举值都有一个顺序，这两个特征使得可以更为高效的实现Map接口。

我们先来看EnumMap的用法，然后看它到底是怎么实现的。

用法

举个简单的例子，比如，有一批关于衣服的记录，我们希望按尺寸统计衣服的数量。

定义一个简单的枚举类，Size，表示衣服的尺寸：

public enum Size {    SMALL, MEDIUM, LARGE}

定义一个简单类，Clothes，表示衣服：

class Clothes {    String id;    Size size;        public Clothes(String id, Size size) {        this.id = id;        this.size = size;    }    public String getId() {        return id;    }    public Size getSize() {        return size;    }}

有一个表示衣服记录的列表List<Clothes>，我们希望按尺寸统计数量，统计方法可以为：

public static Map
     
       countBySize(List
      
        clothes){    Map
       
         map = new EnumMap<>(Size.class);    for(Clothes c : clothes){        Size size = c.getSize();        Integer count = map.get(size);        if(count!=null){            map.put(size, count+1);        }else{            map.put(size, 1);        }    }    return map;}
       
      
     

大部分代码都很简单，需要注意的是EnumMap的构造方法，如下所示：

Map
     
       map = new EnumMap<>(Size.class);
     

与HashMap不同，它需要传递一个类型信息，我们在简单介绍过运行时类型信息，Size.class表示枚举类Size的运行时类型信息，Size.class也是一个对象，它的类型是Class。

为什么需要这个参数呢？没有这个，EnumMap就不知道具体的枚举类是什么，也无法初始化内部的数据结构。

使用以上的统计方法也是很简单的，比如：

List
     
       clothes = Arrays.asList(new Clothes[]{        new Clothes("C001",Size.SMALL),        new Clothes("C002", Size.LARGE),        new Clothes("C003", Size.LARGE),        new Clothes("C004", Size.MEDIUM),        new Clothes("C005", Size.SMALL),        new Clothes("C006", Size.SMALL),});System.out.println(countBySize(clothes));
     

输出为：

{SMALL=3, MEDIUM=1, LARGE=2}

需要说明的是，EnumMap是保证顺序的，输出是按照键在枚举中的顺序的。

除了以上介绍的构造方法，EnumMap还有两个构造方法，可以接受一个键值匹配的EnumMap或普通Map，如下所示：

public EnumMap(EnumMap
     
       m)public EnumMap(Map
      
        m)
      
     

比如：

Map
     
       hashMap = new HashMap<>();hashMap.put(Size.LARGE, 2);hashMap.put(Size.SMALL, 1);Map
      
        enumMap = new EnumMap<>(hashMap);
      
     

以上就是EnumMap的基本用法，与HashMap的主要不同，一是构造方法需要传递类型参数，二是保证顺序。

有人可能认为，对于枚举，使用Map是没有必要的，比如对于上面的统计例子，可以使用一个简单的数组：

public static int[] countBySize(List
     
       clothes){    int[] stat = new int[Size.values().length];    for(Clothes c : clothes){        Size size = c.getSize();        stat[size.ordinal()]++;    }    return stat;}
     

这个方法可以这么使用：

List
     
       clothes = Arrays.asList(new Clothes[]{        new Clothes("C001",Size.SMALL),        new Clothes("C002", Size.LARGE),        new Clothes("C003", Size.LARGE),        new Clothes("C004", Size.MEDIUM),        new Clothes("C005", Size.SMALL),        new Clothes("C006", Size.SMALL),});int[] stat = countBySize(clothes);for(int i=0; i
     

输出为：

SMALL 3MEDIUM 1LARGE 2

可以达到同样的目的。但，直接使用数组需要自己维护数组索引和枚举值之间的关系，正如枚举的优点是简洁、安全、方便一样，EnumMap同样是更为简洁、安全、方便，它内部也是基于数组实现的，但隐藏了细节，提供了更为方便安全的接口。

实现原理

下面我们来看下具体的代码，从内部组成开始。

内部组成

EnumMap有如下实例变量：

private final Class
     
       keyType;private transient K[] keyUniverse;private transient Object[] vals;private transient int size = 0;
     

keyType表示类型信息，keyUniverse表示键，是所有可能的枚举值，vals表示键对应的值，size表示键值对个数。

构造方法

EnumMap的基本构造方法代码为：

public EnumMap(Class
     
       keyType) {    this.keyType = keyType;    keyUniverse = getKeyUniverse(keyType);    vals = new Object[keyUniverse.length];}
     

调用了getKeyUniverse以初始化键数组，其代码为：

private static 
     
      > K[] getKeyUniverse(Class
      
        keyType) {    return SharedSecrets.getJavaLangAccess()                                    .getEnumConstantsShared(keyType);}
      
     

这段代码又调用了其他一些比较底层的代码，就不列举了，原理是最终调用了枚举类型的values方法，values方法返回所有可能的枚举值。关于values方法，我们在一节介绍过其用法和实现原理，这里就不赘述了。

保存键值对

put方法的代码为：

public V put(K key, V value) {    typeCheck(key);    int index = key.ordinal();    Object oldValue = vals[index];    vals[index] = maskNull(value);    if (oldValue == null)        size++;    return unmaskNull(oldValue);}

首先调用typeCheck检查键的类型，其代码为：

private void typeCheck(K key) {    Class keyClass = key.getClass();    if (keyClass != keyType && keyClass.getSuperclass() != keyType)        throw new ClassCastException(keyClass + " != " + keyType);}

如果类型不对，会抛出异常。类型正确的话，调用ordinal获取索引index，并将值value放入值数组vals[index]中。EnumMap允许值为null，为了区别null值与没有值，EnumMap将null值包装成了一个特殊的对象，有两个辅助方法用于null的打包和解包，打包方法为maskNull，解包方法为unmaskNull。这个特殊对象及两个方法的代码为：

private static final Object NULL = new Object() {    public int hashCode() {        return 0;    }    public String toString() {        return "java.util.EnumMap.NULL";    }};private Object maskNull(Object value) {    return (value == null ? NULL : value);}private V unmaskNull(Object value) {    return (V) (value == NULL ? null : value);}

根据键获取值

get方法的代码为：

public V get(Object key) {    return (isValidKey(key) ?            unmaskNull(vals[((Enum)key).ordinal()]) : null);}

键有效的话，通过ordinal方法取索引，然后直接在值数组vals里找。isValidKey的代码与typeCheck类似，但是返回boolean值而不是抛出异常，代码为：

private boolean isValidKey(Object key) {    if (key == null)        return false;    // Cheaper than instanceof Enum followed by getDeclaringClass    Class keyClass = key.getClass();    return keyClass == keyType || keyClass.getSuperclass() == keyType;}

查看是否包含某个值

containsValue方法的代码为：

public boolean containsValue(Object value) {    value = maskNull(value);    for (Object val : vals)        if (value.equals(val))            return true;    return false;}

遍历值数组进行比较。

根据键删除

remove方法的代码为：

public V remove(Object key) {    if (!isValidKey(key))        return null;    int index = ((Enum)key).ordinal();    Object oldValue = vals[index];    vals[index] = null;    if (oldValue != null)        size--;    return unmaskNull(oldValue);}

代码也很简单，就不解释了。

实现原理小结

以上就是EnumMap的基本实现原理，内部有两个数组，长度相同，一个表示所有可能的键，一个表示对应的值，值为null表示没有该键值对，键都有一个对应的索引，根据索引可直接访问和操作其键和值，效率很高。

小结

本节介绍了EnumMap的用法和实现原理，用法上，如果需要一个Map且键是枚举类型，则应该用它，简洁、方便、安全，实现原理上，内部使用数组，根据键的枚举索引直接操作，效率很高。

下一节，我们来看枚举类型的Set接口的实现类EnumSet，与之前介绍的Set的实现类不同，它内部没有用对应的Map类EnumMap，而是使用了一种极为高效的方式，什么方式呢？

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