38. 用接口模拟可扩展的枚举 - 《effective-java》

枚举类型都是final的，不可以被继承扩展，但是枚举类型可以实现接口，因此可以将通用方法创建一个接口，然后让枚举类型实现接口，例如以操作码为例，在接口Operation中定义了apply方法的参数以及返回类型，让BasicOperation实现这个接口


// Emulated extensible enum using an interface
public interface Operation {
    double apply(double x, double y);
}
public enum BasicOperation implements Operation {
    PLUS("+") {
        public double apply(double x, double y) { return x + y; }
    },
    MINUS("-") {
        public double apply(double x, double y) { return x - y; }
    },
    TIMES("*") {
        public double apply(double x, double y) { return x * y; }
    },
    DIVIDE("/") {
        public double apply(double x, double y) { return x / y; }
    };
    private final String symbol;
    BasicOperation(String symbol) {
        this.symbol = symbol;
    }
    @Override public String toString() {
        return symbol;
    }
}

虽然枚举类型（BasicOperation）不可扩展，但接口类型（Operation）是可以扩展的，并且它是用于表示API中的操作的接口类型。你可以定义另一个实现此接口的枚举类型，并使用此新类型的实例来代替基本类型。例如，假设想要定义前面所示的操作类型的扩展，包括指数运算和余数运算。你所要做的就是编写一个实现Operation接口的枚举类型：

// Emulated extension enum
public enum ExtendedOperation implements Operation {
    EXP("^") {
        public double apply(double x, double y) {
            return Math.pow(x, y);
        }
    },
    REMAINDER("%") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x % y;
        }
    };
    private final String symbol;
    ExtendedOperation(String symbol) {
        this.symbol = symbol;
    }
    @Override public String toString() {
        return symbol;
    }
}

只要API编写为接口类型（Operation），而不是实现（BasicOperation），现在就可以在任何可以使用基本操作的地方使用新操作
不仅可以在任何需要“基本枚举”的地方传递“扩展枚举”的单个实例，而且还可以传入整个扩展枚举类型，并使用其元素。例如，它执行之前定义的所有扩展操作：

public static void main(String[] args) {
    double x = Double.parseDouble(args[0]);
    double y = Double.parseDouble(args[1]);
    test(ExtendedOperation.class, x, y);
}
private static <T extends Enum<T> & Operation> void test(
        Class<T> opEnumType, double x, double y) {
    for (Operation op : opEnumType.getEnumConstants())
        System.out.printf("%f %s %f = %f%n",
                          x, op, y, op.apply(x, y));
}

注意，扩展的操作类型的类字面文字（ExtendedOperation.class）从main方法里传递给了test方法，用来描述扩展操作的集合。这个类的字面文字用作限定的类型令牌（条目 33）。opEnumType参数中复杂的声明（<T extends Enum<T> & Operation> Class<T>）确保了Class对象既是枚举又是Operation的子类，这正是遍历元素和执行每个元素相关联的操作时所需要的。
第二种方式是传递一个Collection<? extends Operation>，这是一个限定通配符类型（条目 31），而不是传递了一个class对象：

public static void main(String[] args) {
    double x = Double.parseDouble(args[0]);
    double y = Double.parseDouble(args[1]);
    test(Arrays.asList(ExtendedOperation.values()), x, y);
}
private static void test(Collection<? extends Operation> opSet,
        double x, double y) {
    for (Operation op : opSet)
        System.out.printf("%f %s %f = %f%n",
                          x, op, y, op.apply(x, y));
}

生成的代码稍微不那么复杂，test方法灵活一点：它允许调用者将多个实现类型的操作组合在一起。另一方面，也放弃了在指定操作上使用EnumSet(条目 36)和EnumMap(条目 37)的能力。
上面的两个程序在运行命令行输入参数4和2时生成以下输出：

4.000000 ^ 2.000000 = 16.000000
4.000000 % 2.000000 = 0.000000

使用接口来模拟可扩展枚举的一个小缺点是，实现不能从一个枚举类型继承到另一个枚举类型。如果实现代码不依赖于任何状态，则可以使用默认实现(条目 20)将其放置在接口中。在我们的Operation示例中，存储和检索与操作关联的符号的逻辑必须在BasicOperation和ExtendedOperation中重复。在这种情况下，这并不重要，因为很少的代码是冗余的。如果有更多的共享功能，可以将其封装在辅助类或静态辅助方法中，以消除代码冗余。
该条目中描述的模式在Java类库中有所使用。例如，java.nio.file.LinkOption枚举类型实现了CopyOption和OpenOption接口。
总之，虽然不能编写可扩展的枚举类型，但是你可以编写一个接口来配合实现接口的基本的枚举类型，来对它进行模拟。这允许客户端编写自己的枚举（或其它类型）来实现接口。如果API是根据接口编写的，那么在任何使用基本枚举类型实例的地方，都可以使用这些枚举类型实例。