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java的枚舉器（反復器）

編輯：關於JAVA

在任何集合類中，必須通過某種方法在其中置入對象，再用另一種方法從中取得對象。畢竟，容納各種各樣的對象正是集合的首要任務。在Vector中，addElement()便是我們插入對象采用的方法，而elementAt()是提取對象的唯一方法。Vector非常靈活，我們可在任何時候選擇任何東西，並可使用不同的索引選擇多個元素。
若從更高的角度看這個問題，就會發現它的一個缺陷：需要事先知道集合的准確類型，否則無法使用。乍看來，這一點似乎沒什麼關系。但假若最開始決定使用Vector，後來在程序中又決定（考慮執行效率的原因）改變成一個List（屬於Java1.2集合庫的一部分），這時又該如何做呢？
可利用“反復器”（Iterator）的概念達到這個目的。它可以是一個對象，作用是遍歷一系列對象，並選擇那個序列中的每個對象，同時不讓客戶程序員知道或關注那個序列的基礎結構。此外，我們通常認為反復器是一種“輕量級”對象；也就是說，創建它只需付出極少的代價。但也正是由於這個原因，我們常發現反復器存在一些似乎很奇怪的限制。例如，有些反復器只能朝一個方向移動。
Java的Enumeration（枚舉，注釋②）便是具有這些限制的一個反復器的例子。除下面這些外，不可再用它做其他任何事情：
(1) 用一個名為elements()的方法要求集合為我們提供一個Enumeration。我們首次調用它的nextElement()時，這個Enumeration會返回序列中的第一個元素。
(2) 用nextElement()獲得下一個對象。
(3) 用hasMoreElements()檢查序列中是否還有更多的對象。

②：“反復器”這個詞在C++和OOP的其他地方是經常出現的，所以很難確定為什麼Java的開發者采用了這樣一個奇怪的名字。Java 1.2的集合庫修正了這個問題以及其他許多問題。

只可用Enumeration做這些事情，不能再有更多。它屬於反復器一種簡單的實現方式，但功能依然十分強大。為體會它的運作過程，讓我們復習一下本章早些時候提到的CatsAndDogs.java程序。在原始版本中，elementAt()方法用於選擇每一個元素，但在下述修訂版中，可看到使用了一個“枚舉”：

//: CatsAndDogs2.java
// Simple collection with Enumeration
import java.util.*;

class Cat2 {
  private int catNumber;
  Cat2(int i) {
    catNumber = i;
  }
  void print() {
    System.out.println("Cat number " +catNumber);
  }
}

class Dog2 {
  private int dogNumber;
  Dog2(int i) {
    dogNumber = i;
  }
  void print() {
    System.out.println("Dog number " +dogNumber);
  }
}

public class CatsAndDogs2 {
  public static void main(String[] args) {
    Vector cats = new Vector();
    for(int i = 0; i < 7; i++)
      cats.addElement(new Cat2(i));
    // Not a problem to add a dog to cats:
    cats.addElement(new Dog2(7));
    Enumeration e = cats.elements();
    while(e.hasMoreElements())
      ((Cat2)e.nextElement()).print();
    // Dog is detected only at run-time
  }
} ///:~

我們看到唯一的改變就是最後幾行。不再是：

for(int i = 0; i < cats.size(); i++)
((Cat)cats.elementAt(i)).print();

而是用一個Enumeration遍歷整個序列：

while(e.hasMoreElements())
((Cat2)e.nextElement()).print();

使用Enumeration，我們不必關心集合中的元素數量。所有工作均由hasMoreElements()和nextElement()自動照管了。
下面再看看另一個例子，讓我們創建一個常規用途的打印方法：

//: HamsterMaze.java
// Using an Enumeration
import java.util.*;

class Hamster {
  private int hamsterNumber;
  Hamster(int i) {
    hamsterNumber = i;
  }
  public String toString() {
    return "This is Hamster #" + hamsterNumber;
  }
}

class Printer {
  static void printAll(Enumeration e) {
    while(e.hasMoreElements())
      System.out.println(
        e.nextElement().toString());
  }
}

public class HamsterMaze {
  public static void main(String[] args) {
    Vector v = new Vector();
    for(int i = 0; i < 3; i++)
      v.addElement(new Hamster(i));
    Printer.printAll(v.elements());
  }
} ///:~

仔細研究一下打印方法：

static void printAll(Enumeration e) {
  while(e.hasMoreElements())
    System.out.println(
      e.nextElement().toString());
}

注意其中沒有與序列類型有關的信息。我們擁有的全部東西便是Enumeration。為了解有關序列的情況，一個Enumeration便足夠了：可取得下一個對象，亦可知道是否已抵達了末尾。取得一系列對象，然後在其中遍歷，從而執行一個特定的操作——這是一個頗有價值的編程概念，本書許多地方都會沿用這一思路。
這個看似特殊的例子甚至可以更為通用，因為它使用了常規的toString()方法（之所以稱為常規，是由於它屬於Object類的一部分）。下面是調用打印的另一個方法（盡管在效率上可能會差一些）：
System.out.println("" + e.nextElement());
它采用了封裝到Java內部的“自動轉換成字串”技術。一旦編譯器碰到一個字串，後面跟隨一個“+”，就會希望後面又跟隨一個字串，並自動調用toString()。在Java 1.1中，第一個字串是不必要的；所有對象都會轉換成字串。亦可對此執行一次造型，獲得與調用toString()同樣的效果：
System.out.println((String)e.nextElement())
但我們想做的事情通常並不僅僅是調用Object方法，所以會再度面臨類型造型的問題。對於自己感興趣的類型，必須假定自己已獲得了一個Enumeration，然後將結果對象造型成為那種類型（若操作錯誤，會得到運行期違例）。