为何我墙裂建议你们使用枚举来实现单例

咱们知道,单例模式,通常有七种写法,那么这七种写法中,最好的是哪种呢?为何呢?本文就来抽丝剥茧一下。java

哪一种写单例的方式最好程序员

在StakcOverflow中,有一个关于What is an efficient way to implement a singleton pattern in Java?的讨论:面试

如上图,得票率最高的回答是:使用枚举。安全

回答者引用了Joshua Bloch大神在《Effective Java》中明确表达过的观点:架构

使用枚举实现单例的方法虽然尚未普遍采用,可是单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。并发

若是你真的深刻理解了单例的用法以及一些可能存在的坑的话,那么你也许也能获得相同的结论,那就是:使用枚举实现单例是一种很好的方法。函数

枚举单例写法简单学习

若是你看过《单例模式的七种写法》中的实现单例的全部方式的代码,那就会发现,各类方式实现单例的代码都比较复杂。主要缘由是在考虑线程安全问题。线程

咱们简单对比下“双重校验锁”方式和枚举方式实现单例的代码。对象

“双重校验锁”实现单例:

public class Singleton { private volatile static Singleton singleton; private Singleton (){} public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } }

枚举实现单例:

public enum Singleton { INSTANCE; public void whateverMethod() { } }

相比之下,你就会发现,枚举实现单例的代码会精简不少。

上面的双重锁校验的代码之因此很臃肿,是由于大部分代码都是在保证线程安全。为了在保证线程安全和锁粒度之间作权衡,代码不免会写的复杂些。可是,这段代码仍是有问题的,由于他没法解决反序列化会破坏单例的问题。

枚举可解决线程安全问题

上面提到过。使用非枚举的方式实现单例,都要本身来保证线程安全,因此,这就致使其余方法必然是比较臃肿的。那么,为何使用枚举就不须要解决线程安全问题呢?

其实,并非使用枚举就不须要保证线程安全,只不过线程安全的保证不须要咱们关心而已。也就是说,其实在“底层”仍是作了线程安全方面的保证的。

那么,“底层”到底指的是什么?

这就要说到关于枚举的实现了。这部份内容能够参考个人另一篇博文《深度分析Java的枚举类型—-枚举的线程安全性及序列化问题》,这里我简单说明一下:

定义枚举时使用enum和class同样,是Java中的一个关键字。就像class对应用一个Class类同样,enum也对应有一个Enum类。

经过将定义好的枚举反编译,咱们就能发现,其实枚举在通过javac的编译以后,会被转换成形如public final class T extends Enum的定义。

并且,枚举中的各个枚举项同事经过static来定义的。如:

public enum T { SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER;}

反编译后代码为:

public final class T extends Enum{ //省略部份内容 public static final T SPRING; public static final T SUMMER; public static final T AUTUMN; public static final T WINTER; private static final T ENUM$VALUES[]; static { SPRING = new T("SPRING", 0); SUMMER = new T("SUMMER", 1); AUTUMN = new T("AUTUMN", 2); WINTER = new T("WINTER", 3); ENUM$VALUES = (new T[] { SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER }); }}

了解JVM的类加载机制的朋友应该对这部分比较清楚。static类型的属性会在类被加载以后被初始化,咱们在深度分析Java的ClassLoader机制(源码级别)中介绍过,当一个Java类第一次被真正使用到的时候静态资源被初始化、Java类的加载和初始化过程都是线程安全的(由于虚拟机在加载枚举的类的时候,会使用ClassLoader的loadClass方法,而这个方法使用同步代码块保证了线程安全)。因此,建立一个enum类型是线程安全的。

也就是说,咱们定义的一个枚举,在第一次被真正用到的时候,会被虚拟机加载并初始化,而这个初始化过程是线程安全的。而咱们知道,解决单例的并发问题,主要解决的就是初始化过程当中的线程安全问题。

因此,因为枚举的以上特性,枚举实现的单例是天生线程安全的。

枚举可避免反序列化破坏单例

前面咱们提到过,使用“双重校验锁”实现的单例实际上是存在必定问题的,就是这种单例有可能被序列化锁破坏,关于这种破坏及解决办法,参看单例与序列化的那些事儿,这里不作更加详细的说明了。

那么,对于序列化这件事情,为何枚举又有先天的优点了呢?答案能够在Java Object Serialization Specification 中找到答案。其中专门对枚举的序列化作了以下规定:

大概意思就是:在序列化的时候Java仅仅是将枚举对象的name属性输出到结果中,反序列化的时候则是经过java.lang.Enum的valueOf方法来根据名字查找枚举对象。同时,编译器是不容许任何对这种序列化机制的定制的,所以禁用了writeObject、readObject等方法。

普通的Java类的反序列化过程当中,会经过反射调用类的默认构造函数来初始化对象。因此,即便单例中构造函数是私有的,也会被反射给破坏掉。因为反序列化后的对象是从新new出来的,因此这就破坏了单例。

可是,枚举的反序列化并非经过反射实现的。因此,也就不会发生因为反序列化致使的单例破坏问题。这部份内容在《深度分析Java的枚举类型—-枚举的线程安全性及序列化问题》中也有更加详细的介绍,还展现了部分代码,感兴趣的朋友能够前往阅读。

总结

在全部的单例实现方式中,枚举是一种在代码写法上最简单的方式,之因此代码十分简洁,是由于Java给咱们提供了enum关键字,咱们即可以很方便的声明一个枚举类型,而不须要关心其初始化过程当中的线程安全问题,由于枚举类在被虚拟机加载的时候会保证线程安全的被初始化。

除此以外,在序列化方面,Java中有明确规定,枚举的序列化和反序列化是有特殊定制的。这就能够避免反序列化过程当中因为反射而致使的单例被破坏问题。

欢迎工做一到五年的Java程序员朋友们加入Java架构开发:744677563

本群提供免费的学习指导 架构资料 以及免费的解答

不懂得问题均可以在本群提出来 以后还会有职业生涯规划以及面试指导

相关文章
相关标签/搜索