枚举和JAVA的单例模式

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枚举

定义枚举类

package com;

public enum Color {

     RED, GREEN, BLANK, YELLOW

}

简单使用

package com;

public class B {

    public static void main(String[] args) {


        System.out.println( isRed( Color.BLANK ) ) ;  //结果: false
        System.out.println( isRed( Color.RED ) ) ;    //结果: true

    }


    static boolean isRed( Color color ){
        if ( Color.RED.equals( color )) {
            return true ;
        }
        return false ;
    }

}

自定义函数

package com;

public enum Color {

     RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4);


    private String name ;
    private int index ;

    private Color( String name , int index ){
        this.name = name ;
        this.index = index ;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getIndex() {
        return index;
    }
    public void setIndex(int index) {
        this.index = index;
    }


}

使用:

package com;

public class B {

    public static void main(String[] args) {

        //输出某一枚举的值
        System.out.println( Color.RED.getName() );
        System.out.println( Color.RED.getIndex() );

        //遍历所有的枚举
        for( Color color : Color.values()){
            System.out.println( color + "  name: " + color.getName() + "  index: " + color.getIndex() );
        }
    }

}

输出结果:

红色  
1  
RED name: 红色 index: 1  
GREEN name: 绿色 index: 2  
BLANK name: 白色 index: 3  
YELLO name: 黄色 index: 4  

除了枚举,亦可以使用 public static final 来实现类似枚举的效果.


单例模式

单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

注意:

1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

实现方法:
通常情况下,我们写单例模式的时候无非就是三个步骤:构造器私有化,声明私有静态变量,提供静态获取实例的方法。简单说就是以下这种方式(饿汉):

class SingletonA {
    //私有静态实例变量
    private static SingletonA instence = new SingletonA();
    //私有构造器
    private SingletonA() {
    }
    //公有获取静态实例的方法
    public static SingletonA getInstance() {
        return instence;
    }
}

这是最基本的单例模式的写法,考虑到线程安全的问题,会用synchronized 关键字修饰getInstance()方法,另外还有饿汉式、懒汉式、静态内部类、双重校验锁的写法。
但是这种写法存在缺陷,可以利用反射的方式来实例化多个不同的实例.
详细做法参考: 浅谈使用单元素的枚举类型实现单例模式

第一种(懒汉,线程不安全):

public class SingletonDemo1 {
    private static SingletonDemo1 instance;
    private SingletonDemo1(){}
    public static SingletonDemo1 getInstance(){
        if (instance == null) {
            instance = new SingletonDemo1();
        }
        return instance;
    }
}

这种写法lazy loading很明显,但是致命的是在多线程不能正常工作。 

第二种(懒汉,线程安全):

public class SingletonDemo2 {
    //不在这里实例化
    private static SingletonDemo2 instance;
    private SingletonDemo2(){}
    public static synchronized SingletonDemo2 getInstance(){
        if (instance == null) {
            instance = new SingletonDemo2();
        }
        return instance;
    }
}

使用synchronized修饰了getInstance方法.
这种写法在getInstance()方法中加入了synchronized锁。能够在多线程中很好的工作,而且看起来它也具备很好的lazy loading,但是效率很低(因为锁),并且大多数情况下不需要同步。

第三种(饿汉):

public class SingletonDemo3 {
    private static SingletonDemo3 instance = new SingletonDemo3();
    private SingletonDemo3(){}
    public static SingletonDemo3 getInstance(){
        return instance;
    }
}

这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载时就实例化,这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。

第四种(饿汉,变种):

public class SingletonDemo4 {
    private static SingletonDemo4 instance = null;
    static{
        instance = new SingletonDemo4();
    }
    private SingletonDemo4(){}
    public static SingletonDemo4 getInstance(){
        return instance;
    }
}

表面上看起来差别挺大,其实更第三种方式差不多,都是在类初始化即实例化instance

第五种(静态内部类):

public class SingletonDemo5 {
    private static class SingletonHolder{
        private static final SingletonDemo5 instance = new SingletonDemo5();
    }
    private SingletonDemo5(){}
    public static final SingletonDemo5 getInsatance(){
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程,它跟第三种和第四种方式不同的是(很细微的差别):第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了,那么instance就会被实例化(没有达到lazy loading效果),而这种方式是Singleton类被装载了,instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用,只有显示通过调用getInstance方法时,才会显示装载SingletonHolder类,从而实例化instance。想象一下,如果实例化instance很消耗资源,我想让他延迟加载,另外一方面,我不希望在Singleton类加载时就实例化,因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载,那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候,这种方式相比第三和第四种方法就 显得更合理

第六种(枚举):

public enum SingletonDemo6 {
    instance;
    public void whateverMethod(){
    }
}

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象,可谓是很坚强的壁垒啊,不过,个人认为由于1.5中才加入enum特性,用这种方式写不免让人感觉生疏,在实际工作中,我也很少看见有人这么写过。

第七种(双重校验锁):

public class SingletonDemo7 {
    private volatile static SingletonDemo7 singletonDemo7;
    private SingletonDemo7(){}
    public static SingletonDemo7 getSingletonDemo7(){
        if (singletonDemo7 == null) {
            synchronized (SingletonDemo7.class) {
                if (singletonDemo7 == null) {
                    singletonDemo7 = new SingletonDemo7();
                }
            }
        }
        return singletonDemo7;
    }
}

这个是第二种方式的升级版,俗称双重检查锁定,详细介绍请查看:http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dcl.html 在JDK1.5之后,双重检查锁定才能够正常达到单例效果。

参考

浅谈使用单元素的枚举类型实现单例模式
Java学习整理系列之Java枚举类型的使用
Java 枚举(enum) 详解7种常见的用法
常见的几种单例模式
JAVA设计模式之单例模式