为什么枚举的构造函数不能访问静态字段？

Question

为什么枚举的构造函数不能访问静态字段和方法？这对于类是完全有效的，但对于枚举是不允许的。

我想要做的是将我的枚举实例存储在静态地图中。考虑这个允许通过缩写查找的示例代码：

public enum Day {
    Sunday("Sun"), Monday("Mon"), Tuesday("Tue"), Wednesday("Wed"), Thursday("Thu"), Friday("Fri"), Saturday("Sat");

    private final String abbreviation;

    private static final Map<String, Day> ABBREV_MAP = new HashMap<String, Day>();

    private Day(String abbreviation) {
        this.abbreviation = abbreviation;
        ABBREV_MAP.put(abbreviation, this);  // Not valid
    }

    public String getAbbreviation() {
        return abbreviation;
    }

    public static Day getByAbbreviation(String abbreviation) {
        return ABBREV_MAP.get(abbreviation);
    }
}

这不起作用，因为枚举不允许在其构造函数中使用静态引用。但是，如果作为类实现，它就可以工作：

public static final Day SUNDAY = new Day("Sunday", "Sun");
private Day(String name, String abbreviation) {
    this.name = name;
    this.abbreviation = abbreviation;
    ABBREV_MAP.put(abbreviation, this);  // Valid
}

Answer 1

在静态字段全部初始化之前调用构造函数，因为静态字段（包括表示枚举值的那些）按文本顺序初始化，并且枚举值总是在其他字段之前。请注意，在您的类示例中，您没有显示 ABBREV_MAP 的初始化位置 - 如果它是 在 SUNDAY 之后，则在初始化类时会出现异常。

是的，这有点麻烦，而且可能设计得更好。

但是，根据我的经验，通常的答案是在所有静态初始化程序的末尾有一个 static {} 块，并在那里进行所有静态初始化，使用 EnumSet.allOf 获取所有值。

Answer 2

引用JLS, section "Enum Body Declarations":

如果没有这条规则，显然合理的代码会在运行时失败 由于枚举类型固有的初始化循环性。 （一种 循环存在于任何具有“自类型”静态字段的类中。） 以下是可能会失败的代码示例：

enum Color {
    RED, GREEN, BLUE;
    static final Map<String,Color> colorMap = new HashMap<String,Color>();

    Color() {
       colorMap.put(toString(), this);
    }
}

这个枚举类型的静态初始化会抛出一个 NullPointerException 因为静态变量 colorMap 是 枚举常量的构造函数运行时未初始化。这 上面的限制确保这样的代码不会编译。

请注意，该示例可以轻松重构以正常工作：

enum Color {
    RED, GREEN, BLUE;
    static final Map<String,Color> colorMap = new HashMap<String,Color>();

    static {
        for (Color c : Color.values())
            colorMap.put(c.toString(), c);
    }
}

重构后的版本显然是正确的，因为静态初始化从上到下发生。

Answer 3

当一个类在 JVM 中加载时，静态字段会按照它们在代码中出现的顺序进行初始化。例如

public class Test4 {
        private static final Test4 test4 = new Test4();
        private static int j = 6;
        Test4() {
            System.out.println(j);
        }
        private static void test() {
        }
        public static void main(String[] args) {
            Test4.test();
        }
    }

输出将为 0。请注意，test4 初始化发生在静态初始化过程中，在此期间 j 尚未初始化，因为它稍后会出现。现在，如果我们切换静态初始化器的顺序，使得 j 在 test4 之前。输出将是 6。但在枚举的情况下，我们无法更改静态字段的顺序。枚举中的第一件事必须是实际上是枚举类型的静态最终实例的常量。因此，对于枚举，它始终保证静态字段不会在枚举常量之前初始化。因为我们不能为静态字段提供任何合理的值以用于枚举构造函数，在枚举构造函数中访问它们将毫无意义。

Answer 4

问题通过嵌套类解决。优点：它更短，CPU消耗也更好。缺点：JVM 内存中多了一个类。

enum Day {

    private static final class Helper {
        static Map<String,Day> ABBR_TO_ENUM = new HashMap<>();
    }

    Day(String abbr) {
        this.abbr = abbr;
        Helper.ABBR_TO_ENUM.put(abbr, this);

    }

    public static Day getByAbbreviation(String abbr) {
        return Helper.ABBR_TO_ENUM.get(abbr);
    }

Answer 5

也许这就是你想要的

public enum Day {
    Sunday("Sun"), 
    Monday("Mon"), 
    Tuesday("Tue"), 
    Wednesday("Wed"), 
    Thursday("Thu"), 
    Friday("Fri"), 
    Saturday("Sat");

    private static final Map<String, Day> ELEMENTS;

    static {
        Map<String, Day> elements = new HashMap<String, Day>();
        for (Day value : values()) {
            elements.put(value.element(), value);
        }
        ELEMENTS = Collections.unmodifiableMap(elements);
    }

    private final String abbr;

    Day(String abbr) {
        this.abbr = abbr;
    }

    public String element() {
        return this.abbr;
    }

    public static Day elementOf(String abbr) {
        return ELEMENTS.get(abbr);
    }
}