单例模式中为什么用枚举更好

枚举单例(Enum Singleton)是实现单例模式的一种新方式,尽管单例模式在java中已经存在很长时间了,但是枚举单例相对来说是一种比较新的概念,枚举这个特性是在Java5才出现的,这篇文章主要讲解关于为什么我们应该使用枚举来实现单例模式,它与传统方式实现的单例模式相比较又有哪些优势?

1. 枚举写法简单

写法简单这是它最大的优点,如果你先前写过单例模式,你应该知道即使有DCL(double checked locking) 也可能会创建不止一个实例,尽管在Java5这个问题修复了(jdk1.5在内存模型上做了大量的改善,提供了volatile关键字来修饰变量),但是仍然对新手来说还是比较棘手。对比通过double checked locking 实现同步,枚举单例那实在是太简单了。如果你不相信那么对比下面代码,分别为传统的用double checked locking实现的单例和枚举单例。

枚举实现:

下面这段代码就是声明枚举实例的通常做法,它可能还包含实例变量和实例方法,但是为了简单起见,我并没有使用这些东西,仅仅需要小心的是如果你正在使用实例方法,那么你需要确保线程安全(如果它影响到其他对象的状态的话)。默认枚举实例的创建是线程安全的,但是在枚举中的其他任何方法由程序员自己负责。

/**
* Singleton pattern example using Java Enumj
*/
public enum EasySingleton{
    INSTANCE;
}

你可以通过EasySingleton.INSTANCE来访问,这比调用getInstance()方法简单多了。

double checked locking 实现法:

下面代码就是用double checked locking 方法实现的单例,这里的getInstance()方法要检查两次,确保是否实例INSTANCE是否为null或者已经实例化了,这也是为什么叫double checked locking 模式。

/**
* Singleton pattern example with Double checked Locking
*/
public class DoubleCheckedLockingSingleton{
     private volatile DoubleCheckedLockingSingleton INSTANCE;

     private DoubleCheckedLockingSingleton(){}

     public DoubleCheckedLockingSingleton getInstance(){
         if(INSTANCE == null){
            synchronized(DoubleCheckedLockingSingleton.class){
                //double checking Singleton instance
                if(INSTANCE == null){
                    INSTANCE = new DoubleCheckedLockingSingleton();
                }
            }
         }
         return INSTANCE;
     }
}

你可以使用 DoubleCheckedLockingSingleton.getInstance()来获取实例。

从创建一个lazy loaded thread-safe单例来看,它的代码行数与枚举相比,后者可以全部在一行内完成,因为枚举创建的单例在JVM层面上也能保证实例是thread-safe的。

人们可能会争论有更好的方式去写单例用来替换duoble checked locking 方法,但是每种方法有他自己的优点和缺点,象我很多时候更愿初始化通过类加载静态字段,如下所示,但是记住他不是lazy loaded形式的单例。

静态工厂实现法:

这是我最喜欢的一种方式来实现单例模式,因为单例是静态的final变量,当类第一次加载到内存中的时候就初始化了,所以创建的实例固然是thread-safe。

/**
* Singleton pattern example with static factory method
*/

public class Singleton{
    //initailzed during class loading
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    //to prevent creating another instance of Singleton
    private Singleton(){}

    public static Singleton getSingleton(){
        return INSTANCE;
    }
}

你可以调用Singleton.getSingleton()获取实例。

2. 枚举自己处理序列化

传统单例存在的另外一个问题是一旦你实现了序列化接口,那么它们不再保持单例了,因为readObject()方法一直返回一个新的对象就像java的构造方法一样,你可以通过使用readResolve()方法来避免此事发生,看下面的例子:

//readResolve to prevent another instance of Singleton
    private Object readResolve(){
        return INSTANCE;
    }

这样甚至还可以更复杂,如果你的单例类维持了其他对象的状态的话,因此你需要使他们成为transient的对象。但是枚举单例,JVM对序列化有保证。

3. 枚举实例创建是thread-safe

正如在第一条中所说的,因为创建枚举默认就是线程安全的,你不需要担心double checked locking。

总结:枚举单例有序列化和线程安全的保证,而且只要几行代码就能实现是单例最好的的实现方式,不过你仍然可以使用其它的方式来实现单例,但是我仍然得不到一个更有信服力的原因不去使用枚举。如果你有的话,不妨告诉我。

原文链接: Javarevisited 翻译: ImportNew.com - 刘志军
译文链接: http://www.importnew.com/6461.html
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1 条评论

  1. 林志雄 说道:

    这段代码的成员应该是static的吧
    public class DoubleCheckedLockingSingleton{
    private static volatile DoubleCheckedLockingSingleton INSTANCE;

    private DoubleCheckedLockingSingleton(){}

    public static DoubleCheckedLockingSingleton getInstance(){
    if(INSTANCE == null){
    synchronized(DoubleCheckedLockingSingleton.class){
    //double checking Singleton instance
    if(INSTANCE == null){
    INSTANCE = new DoubleCheckedLockingSingleton();
    }
    }
    }
    return INSTANCE;
    }
    }

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