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一篇文章教你使用枚举来实现java单例模式

作者:蛋挞学姐  发布时间:2023-08-23 22:24:36 

标签:java,枚举,单例

传统的单例写法解决了什么问题

首先,在大多数情况下(不包含面试),传统的单例写法已经完全够用了。通过 synchronized 关键字解决了多线程并发使用。


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

考虑到每次获取单例对象都需要加锁,解锁。又有人发明了双重锁校验 + volatile 关键字模式:


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

另外一种为了解决单例被重复初始化的写法:利用类只会被初始化一次的特性,又有人发明出来一种内部类单例的写法。


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

仍然存在的问题

由于 java 中有反射 API 这种变态的存在,以上所有的私有构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();

看来私有方法是防君子不防小人

为什么枚举就没有问题

我们来先看一下基于枚举的单例是什么样的。


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

当然,从 java 代码是看不出来任何端倪的。再使用 javap 看一下字节码。


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

可以发现,枚举类型会帮我们自动继承 java.lang.Enum 类。并且,在 flags 中该类被添加了 ACC_ENUM 标识。然后,再看一下枚举类的构造方法:


 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开发交流君样:756584822一起吹水聊天
     LocalVariableTable:
       Start  Length  Slot  Name   Signature
           0       7     0  this   Lgit/frank/SingleClassV4;
   Signature: #29                          // ()V

枚举类也是要有构造方法的,而且也和普通的类没什么不同,也一样可以通过反射获取到:

一篇文章教你使用枚举来实现java单例模式

接下来,让我们通过反射 invoke 一下他的构造方法看看会发生什么:


constructor.newInstance();

结果如下:

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

通过看 newInstance 方法代码的话,就很容易知道原因了:


   public T newInstance(Object ... initargs)
       throws InstantiationException, IllegalAccessException,
              IllegalArgumentException, InvocationTargetException
   {//加入Java开发交流君样: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 在创建对象实例是判断了当前类是否是枚举类型,否则就抛异常出来。

来源:https://blog.csdn.net/wj1314250/article/details/117260150

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