JAVA枚举类略解

最近突然有人问了个关于JAVA枚举类的问题，问题的大概意思是：通过IDE反编译查看的构造函数和通过编程方式反射得到的构造函数不一样。这个问题以前没见过，因此花费了些力气去学习了解了下，弄懂之后在此做个记录。

问题引出

一个简单的枚举类

public enum Question {
    INSTANCE;
}

编译出来的字节码文件在IDE中的显示是这样的

public enum Question {
    INSTANCE;

    private Question() {
    }
}

但通过编程反射后得到的结果是这样的private com.hst.Question(java.lang.String,int)

@Test
public void test() {
    Constructor<?>[] declaredConstructors = Question.class.getDeclaredConstructors();
    String string = declaredConstructors[0].toString();
    System.out.println(string);
}

那么问题来了：实际使用的构造函数究竟是哪个，是IDE显示的无参构造还是反射得到的有参构造？

问题分析

在之前的博客中已经提到过，由于JVM运行的是字节码文件而非JAVA源码，所以这种问题需要从字节码入手，使用javap分析字节码得到如下内容

public final class com.hst.Question extends java.lang.Enum<com.hst.Question>
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_FINAL, ACC_SUPER, ACC_ENUM
{
  public static final com.hst.Question INSTANCE;
    descriptor: Lcom/hst/Question;
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL, ACC_ENUM

  static {};
    descriptor: ()V
    flags: ACC_STATIC
    Code:
      stack=4, locals=0, args_size=0
         0: new           #4                  // class com/hst/Question
         3: dup
         4: ldc           #7                  // String INSTANCE
         6: iconst_0
         7: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
        10: putstatic     #9                  // Field INSTANCE:Lcom/hst/Question;
        13: iconst_1
        14: anewarray     #4                  // class com.hst/Question
        17: dup
        18: iconst_0
        19: getstatic     #9                  // Field INSTANCE:Lcom/hst/Question;
        22: aastore
        23: putstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lcom/hst/Question;
        26: return
}

在第一行可以看到，编写的Question枚举类实际上是继承了java.lang.Enum类型，而定义的INSTANCE实际为Question中的一个静态类变量。接着可以看到枚举类还有一段static {}静态初始化块的指令，这个在之前JAVA字段初始化的文章中有提到过，静态初始化块代码是在类加载期执行，类加载之后进行实例化则不会再执行。这段静态初始化的指令整体上实际分为两个部分，这里详细介绍下这段指令

• 0创建类Question的实例
• 3复制实例引用至操作栈
• 4加载常量池字符串INSTANCE至操作栈
• 6加载int常量0至操作栈
• 7调用构造方法(Ljava/lang/String;I)V
• 10将实例设置为Question静态类变量INSTANCE
• 13加载常量1
• 14创建长度为1的Question数组实例
• 17复制数组实例引用至操作栈
• 18加载常量0至操作栈
• 19获取静态类变量INSTANCE引用至操作栈
• 22将Question数组0的位置存储静态类变量INSTANCE引用
• 23将Question数组实例设置为Question的$VALUES静态类变量
• 26返回

如果要用实际代码来演示的话，真实的枚举类源码应该是这样的

public final class Question extends Enum<Question> {
    public static final Question INSTANCE;
    private static final Question[] $VALUES;

    static {
        INSTANCE = new Question("INSTANCE", 0);
        $VALUES = new Question[1];
        $VALUES[0] = INSTANCE;
    }

    private Question(String name, int ordinal) {
        super(name, ordinal);
    }
}

所以综上所述，IDE实际是优化了显示，而实际构造函数则是来源于java.lang.Enum中的protected Enum(String name, int ordinal)，即使枚举类有自己的字段和构造函数，但实际的字节码中依然会加上默认的参数(String name, int ordinal)，另外关于枚举类的$VALUES字段有兴趣的同学可以自己通过反射获取验证下。

写在最后

果然问题还是学习的第一驱动力，枚举类之前用的倒是挺多的，没想到里面还有这么多名堂，嗯，感谢提出问题的大哥。希望这篇文章的内容可以帮助大家。