Java枚举enum以及应用:枚举实现单例模式
枚举作为一个常规的语言概念,一直到Java5才诞生不得不说有点奇怪,以至于到现在为止很多程序员仍然更喜欢用static final的形式去命名常量而不使用,一般情况下,Java程序员用这种方式去实现枚举:
class EnumByClass{public static final int RED=0;public static final int GREEN=1;public static final int BLUE=2; }
这种方式实现的枚举也叫int枚举模式,尽管很常用,但是由int实现的枚举很难保证安全性,即当调用不在枚举范围内的数值时,需要额外的维护。另外 ,也不利于查看log和测试。
此时,我们需要开始使用Java的枚举类型,例如上面的int枚举模式类如果用enum实现,那么代码如下:
enum Color{RED,GREEN,BLUE; }
上述是将枚举作为常量集合的简单用法,实际上,枚举更多的还是用于switch,也是在这时才能发现枚举相对于int枚举模式的好处,这里面举一个用enum实现switch的例子:
enum Color{RED,GREEN,BLUE; } public class Hello {public static void main(String[] args){Color color=Color.RED;int counter=10;while (counter-->0){switch (color){case RED:System.out.println("Red");color=Color.BLUE;break;case BLUE:System.out.println("Blue");color=Color.GREEN;break;case GREEN:System.out.println("Green");color=Color.RED;break;}}} }
如果我们用int枚举模式的话,诚然可以用一些类似++,——的语法糖,但是也要更多的考虑到安全性的问题。
如果仅此而已,那么枚举也没什么单独拿出来写博客的价值。
我个人对enum感兴趣主要是因为之前在介绍Singleton时有一个非常经验的枚举实现的单例,代码如下:
enum SingletonDemo{INSTANCE;public void otherMethods(){System.out.println("Something");} }
简简单单的一点代码就实现了一个线程安全的单例,与其说是写法鬼斧神工,不如说是恰如其分地应用了enum的性质。
在用enum实现Singleton时我曾介绍过三个特性,自由序列化,线程安全,保证单例。这里我们就要探讨一下why的问题。
首先,我们都知道enum是由class实现的,换言之,enum可以实现很多class的内容,包括可以有member和member function,这也是我们可以用enum作为一个类来实现单例的基础。另外,由于enum是通过继承了Enum类实现的,enum结构不能够作为子类继承其他类,但是可以用来实现接口。此外,enum类也不能够被继承,在反编译中,我们会发现该类是final的。
其次,enum有且仅有private的构造器,防止外部的额外构造,这恰好和单例模式吻合,也为保证单例性做了一个铺垫。这里展开说下这个private构造器,如果我们不去手写构造器,则会有一个默认的空参构造器,我们也可以通过给枚举变量参量来实现类的初始化。这里举一个例子。
enum Color{RED(1),GREEN(2),BLUE(3);private int code;Color(int code){this.code=code;}public int getCode(){return code;} }
需要注意的是,private修饰符对于构造器是可以省略的,但这不代表构造器的权限是默认权限。
目前我们对enum的结构和特性有了初步的了解,接下来探究一下原理层次的特性。
想要了解enum是如何工作的,就要对其进行反编译。
反编译后就会发现,使用枚举其实和使用静态类内部加载方法原理类似。枚举会被编译成如下形式:
public final class T extends Enum{
...
}
其中,Enum是Java提供给编译器的一个用于继承的类。枚举量的实现其实是public static final T 类型的未初始化变量,之后,会在静态代码中对枚举量进行初始化。所以,如果用枚举去实现一个单例,这样的加载时间其实有点类似于饿汉模式,并没有起到lazy-loading的作用。
对于序列化和反序列化,因为每一个枚举类型和枚举变量在JVM中都是唯一的,即Java在序列化和反序列化枚举时做了特殊的规定,枚举的writeObject、readObject、readObjectNoData、writeReplace和readResolve等方法是被编译器禁用的,因此也不存在实现序列化接口后调用readObject会破坏单例的问题。
对于线程安全方面,类似于普通的饿汉模式,通过在第一次调用时的静态初始化创建的对象是线程安全的。
因此,选择枚举作为Singleton的实现方式,相对于其他方式尤其是类似的饿汉模式主要有以下优点:
1. 代码简单
2. 自由序列化
至于lazy-loading,考虑到一般情况不存在调用单例类又不需要实例化单例的情况,所以即便不能做到很好的lazy-loading,也并不是大问题。换言之,除了枚举这种方案,饿汉模式也在单例设计中广泛的被应用。例如,Hibernate默认的单例,获取sessionFactory用的HibernateUtil类建立方式如下:
public class HibernateUtil {private static final SessionFactory ourSessionFactory;static {try {Configuration configuration = new Configuration();configuration.configure();ourSessionFactory = configuration.buildSessionFactory();} catch (Throwable ex) {throw new ExceptionInInitializerError(ex);}}public static Session getSession() throws HibernateException {return ourSessionFactory.openSession();} }
这是一个典型的饿汉模式,考虑到这个单例只有一个方法即getSession,显然这种模式本身就是最优的且简洁的。这里面由于SessionFactory的创建并不是用系统默认的方式,如果想要用enum去实现反而麻烦且无必要。不过至少说明这样做也许需要一个解决自由序列化的问题。
转载于:https://www.cnblogs.com/cielosun/p/6596475.html
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