第二部分：面向对象编程与 Kotlin 特性

第 6 章：数据类、密封类与枚举类

6.3 枚举类（enum class）与 when 表达式的结合

1. 枚举类的定义与特性

Kotlin 中的枚举类通过 enum class 关键字定义，用于表示一组有限的常量值。枚举类可以包含属性、方法和构造函数，使其比传统枚举更强大。

语法示例：

enum class Direction(val degrees: Int) {
    NORTH(0), 
    EAST(90), 
    SOUTH(180), 
    WEST(270);  // 分号结束枚举常量列表

    fun opposite(): Direction {
        return when (this) {
            NORTH -> SOUTH
            EAST -> WEST
            SOUTH -> NORTH
            WEST -> EAST
        }
    }
}

特点：

  • 每个枚举常量是一个对象实例。
  • 可以自定义构造函数和属性（如 degrees）。
  • 支持方法定义（如 opposite()）。

2. when 表达式与枚举类的结合

when 表达式是 Kotlin 中强大的模式匹配工具，与枚举类结合时可以实现类型安全的逻辑分支。

示例：

fun describeDirection(direction: Direction): String {
    return when (direction) {
        Direction.NORTH -> "Heading to the North"
        Direction.EAST -> "Heading to the East"
        Direction.SOUTH -> "Heading to the South"
        Direction.WEST -> "Heading to the West"
    }
}

优势：

  • 穷尽性检查：如果 when 表达式覆盖了所有枚举值，编译器不会要求 else 分支；若遗漏某个值，编译器会报错（除非显式添加 else）。
  • 简洁性：直接通过枚举常量匹配，避免冗余的 if-else 链。

3. 高级用法：枚举类与密封类的结合

枚举类适合表示固定数量的常量，而密封类（sealed class）适合表示层次化的类型。二者可以结合使用，例如在 when 表达式中同时匹配枚举和其他类型。

示例：

sealed class Result {
    data class Success(val data: String) : Result()
    data class Error(val message: String) : Result()
    object Loading : Result()
}

enum class Status { IDLE, ACTIVE }

fun handleResult(result: Result, status: Status) {
    when (result) {
        is Result.Success -> println("Data: ${result.data}")
        is Result.Error -> println("Error: ${result.message}")
        Result.Loading -> when (status) {
            Status.IDLE -> println("Waiting...")
            Status.ACTIVE -> println("Loading data...")
        }
    }
}

4. 实际应用场景

  1. 状态管理：如网络请求状态（Loading/Success/Error）。
  2. 配置选项：如应用主题（Light/Dark/System）。
  3. 命令模式：如游戏中的移动方向（UP/DOWN/LEFT/RIGHT）。

Android 示例：

enum class ViewState { LOADING, CONTENT, EMPTY, ERROR }

fun updateUI(state: ViewState) {
    when (state) {
        ViewState.LOADING -> showProgressBar()
        ViewState.CONTENT -> showContent()
        ViewState.EMPTY -> showEmptyView()
        ViewState.ERROR -> showErrorView()
    }
}

5. 总结

  • 枚举类：定义有限集合的常量，支持属性和方法。
  • when 表达式：与枚举结合时提供类型安全的分支逻辑。
  • 最佳实践：优先使用 when 的穷尽性检查，避免遗漏分支。

下一步学习：
在下一章中，我们将探讨单例模式与伴生对象（object 和 companion object）的使用场景。

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