一篇文章教你使用枚举来实现java单例模式
作者：蛋挞学姐
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：
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。
总结
在传统的单例写法中，由于私有构造方法并不能完全杜绝从外部创建实例，所以严格来说那些单例的实现方式是存在漏洞的。
由于 java 的反射 API 已经通过写死的方式限制了不能为枚举类型创建实例，所以… 也算了解决了吧。哎呀，这个东西是也是面试被问到的，正常人谁会用反射这种外挂去突破单例。
本篇文章就到这里了，希望能给你带来帮助，也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容！