《Kotlin核心编程》 ——2.4.4　枚举类和when表达式

2.4.4　枚举类和when表达式

本节主要介绍Kotlin中另一种非常强大的表达式—when表达式。在了解它之前，我们先来看看在Kotlin中如何定义枚举结构，然后再使用when结合枚举更好地来设计业务，并介绍when表达式的具体语法。

1.枚举是类

在Kotlin中，枚举是通过一个枚举类来实现的。先来实现一个很简单的例子：

enum class Day {

    MON,

    TUE,

    WEN,

    THU,

    FRI,

    SAT,

    SUN

}

与Java中的enum语法大体相似，无非多了一个class关键词，表示它是一个枚举类。不过Kotlin中的枚举类当然没那么简单，由于它是一种类，我们可以猜测它自然应该可以拥有构造参数，以及定义额外的属性和方法。

enum class DayOfWeek(val day: Int) {

    MON(1),

    TUE(2),

    WEN(3),

    THU(4),

    FRI(5),

    SAT(6),

    SUN(7)

    ;  // 如果以下有额外的方法或属性定义，则必须强制加上分号

    fun getDayNumber(): Int {

        return day

    }

}

需要注意的是，当在枚举类中存在额外的方法或属性定义，则必须强制加上分号，虽然你很可能不会喜欢这个语法。

枚举类“分号”语法的由来

早期枚举类的语法并没有逗号，然而却有点烦琐：

  enum class DayOfWeek(val day: Int) {

      MON: DayOfWeek(1)

      TUE: DayOfWeek(2)

      WEN: DayOfWeek(3)

      THU: DayOfWeek(4)

      FRI: DayOfWeek(5)

      SAT: DayOfWeek(6)

      SUN: DayOfWeek(7)

  }

每个枚举值都需要通过DayOfWeek(n)来构造，这确实显得多余。理想的情况是我们只需调用MON(1)来表示即可。然而，简化语法后也带来了一些技术上的问题，比如在枚举类源码实现上很难把具体的枚举值与类方法进行区分。解决这个问题有好几种思路，第一种办法就是把每个方法都加上一个注解前缀，例如：

  @inject fun getDayNumber(): Int {

      return day

  }

但是这样子就与其他的类在语法上显得不一样，破坏了语法的一致性。好吧，那么能不能反过来，给每个枚举类弄个关键词前缀来区分，比如：

  entry MON(1)

显然，这样也不好。因为枚举值的数量无法控制，如果数量较多，会显得啰唆。Kotlin最终采用了引入逗号和分号的语法，即通过逗号对每个枚举值进行分隔，这样就可以最终采用一个分号来对额外定义的属性和方法进行隔离。

这确实是相对更合理的设计方案，尤其是加上逗号之后，Kotlin中的枚举类语法跟Java的枚举更相似了，这符合Kotlin的设计原则。

2.用when来代替if-else

在了解如何声明一个枚举类后，我们再来用它设计一个业务逻辑。比如，Shaw给新一周的几天计划了不同的活动，安排如下：

周六打篮球

周日钓鱼

星期五晚上约会

平日里如果天晴就去图书馆看书，不然就在寝室学习

他设计了一段代码，利用一个函数结合本节最开头的枚举类Day来进行表示：

fun schedule(day: Day, sunny: Boolean) = {

    if (day == Day.SAT) {

        basketball()

    } else if (day == Day.SUN) {

        fishing()

    } else if (day == Day.FRI) {

        appointment()

    } else {

        if (sunny) {

            library()

        } else {

            study()

        }

    }

}

因为存在不少if-else分支，代码显得不够优雅。对Kotlin日渐熟悉的Shaw开始意识到，更好的改进方法就是用when表达式来优化。现在我们来看看修改后的版本：

fun schedule(sunny: Boolean, day: Day) = when (day) {

    Day.SAT -> basketball()

    Day.SUN -> fishing()

    Day.FRI -> appointment()

    else -> when {

        sunny -> library()

        else -> study()

    }

}

整个函数一下子“瘦身”了很多，由于少了很多语法关键字干扰，代码的可读性也更上了一层楼。

3. when表达式具体语法

我们根据上述这段代码来分析下when表达式的具体语法：

1）一个完整的when表达式类似switch语句，由when关键字开始，用花括号包含多个逻辑分支，每个分支由->连接，不再需要switch的break（这真是一个恼人的关键字），由上到下匹配，一直匹配完为止，否则执行else分支的逻辑，类似switch的default；

2）每个逻辑分支具有返回值，最终整个when表达式的返回类型就是所有分支相同的返回类型，或公共的父类型。在上面的例子中，假设所有活动函数的返回值为Unit，那么编译器就会自动推导出when表达式的类型，即Unit。以下是一个非Unit的例子：

fun foo(a: Int) = when (a) {

    1 -> 1

    2 -> 2

    else -> 0

}

>>> foo(1)

1

3）when关键字的参数可以省略，如上述的子when表达式可改成：

when {

    sunny -> library()

    else -> study()

}

该情况下，分支->的左侧部分需返回布尔值，否则编译会报错，如：

>>> when { 1 -> 1 }

error: condition must be of type kotlin.Boolean, but is of type kotlin.Int

4）表达式可以组合，所以这是一个典型的when表达式组合的例子。你在Java中很少见过这么长的表达式，但是这在Kotlin中很常见。如果你足够仔细，还会看出这还是一个我们之前提到过的表达式函数体。

可能你会说，这样嵌套子when表达式，层次依旧比较深。要知道when表达式是很灵活的，我们很容易通过如下修改来解决这个问题：

fun schedule(sunny: Boolean, day: Day) = when {

    day == Day.SAT -> basketball()

    day == Day.SUN -> fishing()

    day == Day.FRI -> appointment()

    sunny -> library()

    else -> study()

}

是不是很优雅？其实when表达式的威力远不止于此。关于它更多的语法细节，我们会在第4章进一步介绍。同时你也将了解到如何利用when表达式结合代数数据类型，来对业务进行更好的抽象。