如何使用枚舉來實現java單例模式

這篇文章主要介紹“如何使用枚舉來實現java單例模式”，在日常操作中，相信很多人在如何使用枚舉來實現java單例模式問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”如何使用枚舉來實現java單例模式”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

目錄

• 傳統的單例寫法解決了什么問題

• 仍然存在的問題

• 為什么枚舉就沒有問題

  
  

傳統的單例寫法解決了什么問題

首先，在大多數情況下(不包含面試)，傳統的單例寫法已經完全夠用了。通過 synchronized 關鍵字解決了多線程并發使用。

public synchronized static SingleClassV1 getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new SingleClassV1();
        }
        return instance;
    }

考慮到每次獲取單例對象都需要加鎖，解鎖。又有人發明了雙重鎖校驗 + volatile 關鍵字模式：

private static volatile SingleClassV2 instance;
    public static SingletonV2 getInstance() {
         if(instance == null){
             synchronized (SingletonV2.class){
                 if(instance == null){
                     instance = new SingletonV2();
                 }
             }
         }
         return instance;
     }

另外一種為了解決單例被重復初始化的寫法：利用類只會被初始化一次的特性，又有人發明出來一種內部類單例的寫法。

 private static class SingletonHolder {
         private static final SingletonV3 INSTANCE = new SingletonV3();
     }
     public static final SingletonV3 getInstance() {
         return SingletonHolder.INSTANCE;
     }

仍然存在的問題

由于 java 中有反射 API 這種變態的存在，以上所有的私有構造方法在反射面前都是毛毛雨。

Class<?> clazzV2 = Class.forName(SingleClassV2.class.getName());
    Constructor<?> constructor = clazzV2.getDeclaredConstructors()[0];
    constructor.setAccessible(true);
    Object o = constructor.newInstance();

看來私有方法是防君子不防小人

為什么枚舉就沒有問題

我們來先看一下基于枚舉的單例是什么樣的。

public enum SingleClassV4 {
    INSTANCE;
    public String doSomeThing(){
        return "hello world";
    }
}

當然，從 java 代碼是看不出來任何端倪的。再使用 javap 看一下字節碼。

public final class git.frank.SingleClassV4 extends java.lang.Enum<git.frank.SingleClassV4>
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_FINAL, ACC_SUPER, ACC_ENUM

可以發現，枚舉類型會幫我們自動繼承 java.lang.Enum 類。并且，在 flags 中該類被添加了 ACC_ENUM 標識。然后，再看一下枚舉類的構造方法：

  private git.frank.SingleClassV4();
    descriptor: (Ljava/lang/String;I)V
    flags: ACC_PRIVATE
    Code:
      stack=3, locals=3, args_size=3
         0: aload_0
         1: aload_1
         2: iload_2
         3: invokespecial #6                  
         // Method java/lang/Enum."<init>":(Ljava/lang/String;I)V
         6: return
      LineNumberTable:
        line 3: 0//加入Java開發交流君樣：756584822一起吹水聊天
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       7     0  this   Lgit/frank/SingleClassV4;
    Signature: #29                          // ()V

枚舉類也是要有構造方法的，而且也和普通的類沒什么不同，也一樣可以通過反射獲取到：

接下來，讓我們通過反射 invoke 一下他的構造方法看看會發生什么：

constructor.newInstance();

結果如下：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:417)

通過看 newInstance 方法代碼的話，就很容易知道原因了：

public T newInstance(Object ... initargs)
        throws InstantiationException, IllegalAccessException,
               IllegalArgumentException, InvocationTargetException
    {//加入Java開發交流君樣：756584822一起吹水聊天
        ...
        if ((clazz.getModifiers() & Modifier.ENUM) != 0)
            throw new IllegalArgumentException("Cannot reflectively create enum objects");
        ...
        T inst = (T) ca.newInstance(initargs);
        return inst;
    }

java 的反射 API 在創建對象實例是判斷了當前類是否是枚舉類型，否則就拋異常出來。

到此，關于“如何使用枚舉來實現java單例模式”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！