枚举实现单例原理

桃扇骨 2022-05-17 01:54 172阅读 0赞

最近因为工作需要需要实现单例模式，考虑到单例模式最简单的实现方式是枚举实现，因此研究了下枚举实现单例模式的原理，下面将从原理、详解两个步骤说明：  
一：原理  
1、单例模式利用了() 方法在类加载的过程中线程安全的实例化了一个实例；  
【 () 是由编译器自动收集类中的所有类变量（static）的赋值动作和静态语句块（static\{\}）块中的语句合并产生的。因此，private static Singleton singleton = new Singleton();也会被放入到这个方法中。】  
2、枚举类的构造器是private私有的，保障了内存中只有枚举的一个实例；  
二：详解  
1）、为什么说枚举实例是单例且线程安全的？  
就拿枚举来说，其实Enum就是一个普通的类，它继承自\`java.lang.Enum类。

public enum SingletonEnum{
                    SINGLETON;
                }

对Singleton进行反编译可以得到如下java类：

public final class SingletonEnum extends Enum<SingletonEnum> { 
          public static final SingletonEnum SINGLETON;
          public static SingletonEnum[] values();
          public static SingletonEnum valueOf(String s);
          static {};
    }

由反编译后的代码可知，SINGLETON被声明为 static 的【 public static final SingletonEnum SINGLETON<==>public static final SingletonEnum SINGLETON = New SingletonEnum （）;】，[根据类加载过程可以知道虚拟机会保证一个类的() 方法在多线程环境中被正确的加锁、同步。][Link 1]所以，枚举实现是在实例化时是线程安全。  
2）、如何保证枚举实例的单例？  
首先

public enum SingletonEnum{
                    SINGLETON;
                }

的实质是：

public enum SingletonEnum{
                    SINGLETON;
                    ......
                    private SingletonEnum(){......}
                }

因此外部无法通过构造器创建枚举类的实例，这也是枚举类通常用来保存常量的一个原因之一。  
其次，枚举类的实例会在类加载的时候线程安全的进行初始实例化，在类加载的时候，[JVM会对()方法加锁，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行()方法完毕。需要注意的是，其他线程虽然会被阻塞，但如果执行()方法的那条线程退出()方法后，其他线程唤醒后不会再次进入()方法。同一个类加载器下，一个类型只会初始化一次。][Link 1]  
综上所述，枚举保证了枚举实例的线程安全和单例性;

参考文章：  
[浅谈使用单元素的枚举类型实现单例模式][Link 2]  
[java回顾篇—static和非static的区别][java_static_static]  
[一个简单java程序的运行全过程][java]  
[static关键字的四种用法][static]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/gavin_dyson/article/details/69668946
[Link 2]: https://blog.csdn.net/huangyuan_xuan/article/details/52193006
[java_static_static]: https://blog.csdn.net/a907691592/article/details/51668440
[java]: http://www.cnblogs.com/dqrcsc/p/4671879.html
[static]: https://www.cnblogs.com/dotgua/p/6354151.html?utm_source=itdadao&utm_medium=referral