1. 概述
在本教程中，我们将探索java.util包中的EnumSet集合并讨论其特性。
我们将首先展示该集合的主要特性，然后，我们将介绍该类的内部结构以了解它的好处。
最后，我们将介绍它提供的主要操作并实现一些基本示例。
2. 什么是EnumSet
EnumSet是一个专门的Set集合，用于处理枚举类。它实现了Set接口并从AbstractSet扩展：
尽管AbstractSet和AbstractCollection为Set和Collection接口的几乎所有方法提供了实现，但EnumSet覆盖了其中的大部分方法。
当我们计划使用EnumSet时，我们必须考虑一些要点：
- 它只能包含枚举值，并且所有值都必须属于同一个枚举
- 它不允许添加空值，尝试这样做会抛出NullPointerException
- 它不是线程安全的，所以如果需要我们需要在外部同步它
- 元素按照它们在枚举中声明的顺序存储
- 它使用在副本上工作的故障安全迭代器，因此如果在迭代集合时修改集合，它不会抛出ConcurrentModificationException
3. 为什么使用EnumSet
根据经验，当我们存储枚举值时，EnumSet应始终优先于任何其他Set实现。
在接下来的部分中，我们将看到是什么使该集合比其他集合更好。为此，我们将简要展示该类的内部结构以便更好地理解。
3.1 实现细节
EnumSet是一个公共抽象类，包含多个允许我们创建实例的静态工厂方法。JDK提供了2种不同的实现-包私有并由位向量支持：
- RegularEnumSet
- JumboEnumSet
RegularEnumSet使用单个long来表示位向量。long元素的每个位表示枚举的一个值。枚举的第i个值将存储在第i个位中，因此很容易知道一个值是否存在。由于long是64位数据类型，因此此实现最多可以存储64个元素。
另一方面，JumboEnumSet使用long元素数组作为位向量，这使此实现可以存储超过64个元素。它的工作方式与RegularEnumSet非常相似，但会进行一些额外的计算以找到存储值的数组索引。
不出所料，数组的第一个long元素将存储枚举的前64个值，第二个元素将存储接下来的64个值，依此类推。
EnumSet工厂方法根据枚举的元素数量创建一个或另一个实现的实例：
if (universe.length <= 64)
return new RegularEnumSet<>(elementType, universe);
else
return new JumboEnumSet<>(elementType, universe);
请记住，它只考虑枚举类的大小，而不是考虑将存储在集合中的元素数量。
3.2 使用EnumSet的好处
由于我们上面描述的EnumSet的实现，EnumSet中的所有方法都是使用算术按位运算实现的。这些计算非常快，因此所有基本操作都在恒定时间内执行。
如果我们将EnumSet与其他Set实现(如HashSet)进行比较，前者通常更快，因为值以可预测的顺序存储，并且每次计算只需要检查一位。与HashSet不同，无需计算哈希码即可找到正确的存储桶。
此外，由于位向量的性质，EnumSet非常紧凑和高效。因此，它使用更少的内存，并具有它带来的所有好处。
4. 主要业务
EnumSet的大多数方法的工作方式与任何其他Set类似，但创建实例的方法除外。
在接下来的部分中，我们将详细介绍所有创建方法，并简要介绍其余方法。
在我们的示例中，我们将使用Color枚举：
public enum Color {
RED, YELLOW, GREEN, BLUE, BLACK, WHITE
}
4.1 创建方法
创建EnumSet的最简单方法是allOf()和noneOf()，通过这种方式，我们可以轻松创建一个包含Color枚举的所有元素的EnumSet：
EnumSet.allOf(Color.class);
同样，我们可以使用noneOf()做相反的事情-创建一个空的Color集合：
EnumSet.noneOf(Color.class);
如果我们想用枚举元素的子集创建一个EnumSet，我们可以使用重载的of()方法。区分具有固定参数数量(最多5个不同参数)和使用可变参数的方法非常重要：
Javadoc指出，由于数组的创建，可变参数版本的性能可能比其他版本慢。因此，只有在我们最初需要添加超过5个元素时才应该使用它。
另一种创建枚举子集的方法是使用range()方法：
EnumSet.range(Color.YELLOW, Color.BLUE);
在上面的示例中，EnumSet包含从YELLOW到BLUE的所有元素。它们遵循枚举中定义的顺序：
[YELLOW, GREEN, BLUE]
请注意，它包括指定的第一个和最后一个元素。
另一个有用的工厂方法是complementOf()，它允许我们排除作为参数传递的元素。让我们创建一个包含除黑白之外的所有Color元素的EnumSet：
EnumSet.complementOf(EnumSet.of(Color.BLACK, Color.WHITE));
如果我们打印这个集合，我们可以看到它包含所有其他元素：
[RED, YELLOW, GREEN, BLUE]
最后，我们可以通过从另一个EnumSet复制所有元素来创建一个EnumSet：
EnumSet.copyOf(EnumSet.of(Color.BLACK, Color.WHITE));
在内部，它调用clone方法。
此外，我们还可以从任何包含枚举元素的集合中复制所有元素。让我们用它来复制列表的所有元素：
List<Color> colorsList = new ArrayList<>();
colorsList.add(Color.RED);
EnumSet<Color> listCopy = EnumSet.copyOf(colorsList);
在这种情况下，listCopy仅包含RED。
4.2 其他操作
其余操作的工作方式与任何其他Set实现完全相同，并且在如何使用它们方面没有区别。
因此，我们可以很容易地创建一个空的EnumSet并添加一些元素：
EnumSet<Color> set = EnumSet.noneOf(Color.class);
set.add(Color.RED);
set.add(Color.YELLOW)
检查集合是否包含特定元素：
set.contains(Color.RED);
遍历元素：
set.forEach(System.out::println);
或者简单地删除元素：
set.remove(Color.RED);
当然，这是Set支持的所有其他操作之一。
5. 总结
在本文中，我们展示了EnumSet的主要特性、其内部实现以及我们如何从中受益。
我们还介绍了它提供的主要方法，并实现了一些示例来展示我们如何使用它们。
与往常一样，本教程的完整源代码可在GitHub上获得。
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