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一篇文章教你使用枚舉來實現(xiàn)java單例模式

更新時間：2021年07月17日 15:22:38 作者：蛋撻學(xué)姐

本篇文章主要介紹了Java實現(xiàn)單例的3種普遍的模式，餓漢式、懶漢式、枚舉式。具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下,希望能給你帶來幫助

傳統(tǒng)的單例寫法解決了什么問題

首先，在大多數(shù)情況下(不包含面試)，傳統(tǒng)的單例寫法已經(jīng)完全夠用了。通過 synchronized 關(guān)鍵字解決了多線程并發(fā)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(fā)明了雙重鎖校驗 + volatile 關(guān)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(fù)初始化的寫法：利用類只會被初始化一次的特性，又有人發(fā)明出來一種內(nèi)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(tài)的存在，以上所有的私有構(gòu)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(dāng)然，從 java 代碼是看不出來任何端倪的。再使用 javap 看一下字節(jié)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(fā)現(xiàn)，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(biāo)識。然后，再看一下枚舉類的構(gòu)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(fā)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(gòu)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(gòu)造方法看看會發(fā)生什么：

constructor.newInstance();

結(jié)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(fā)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(chuàng)建對象實例是判斷了當(dāng)前類是否是枚舉類型，否則就拋異常出來。