Java 利用枚举实现单例模式

引言

单例模式比较常见的实现方法有懒汉模式，DCL模式公有静态成员等，从Java 1.5版本起，单元素枚举实现单例模式成为最佳的方法。

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Java枚举

基本用法

枚举的用法比较多，本文主要旨在介绍利用枚举实现单例模式的原理，所以这里也主要介绍一些相关的基础内容。 
首先，枚举类似类，一个枚举可以拥有成员变量，成员方法，构造方法。先来看枚举最基本的用法：

enum Type{
    A,B,C,D;
}　

创建enum时，编译器会自动为我们生成一个继承自java.lang.Enum的类，我们上面的enum可以简单看作：

class Type extends Enum{
    public static final Type A;
    public static final Type B;
    ...
}

对于上面的例子，我们可以把Type看作一个类，而把A，B，C，D看作类的Type的实例。 
当然，这个构建实例的过程不是我们做的，一个enum的构造方法限制是private的，也就是不允许我们调用。

“类”方法和“实例”方法

上面说到，我们可以把Type看作一个类，而把A，B。。。看作Type的一个实例。同样，在enum中，我们可以定义类和实例的变量以及方法。看下面的代码：

enum Type{
    A,B,C,D;

    static int value;
    public static int getValue() {
        return value;
    }

    String type;
    public String getType() {
        return type;
    }
}

在原有的基础上，添加了类方法和实例方法。我们把Type看做一个类，那么enum中静态的域和方法，都可以视作类方法。和我们调用普通的静态方法一样，这里调用类方法也是通过 Type.getValue()即可调用，访问类属性也是通过Type.value即可访问。 下面的是实例方法，也就是每个实例才能调用的方法。那么实例是什么呢？没错，就是A，B，C，D。所以我们调用实例方法，也就通过 Type.A.getType()来调用就可以了。 最后，对于某个实例而言，还可以实现自己的实例方法。再看下下面的代码：

enum Type{
A{
    public String getType() {
        return "I will not tell you";
    }
},B,C,D;
static int value;

public static int getValue() {
    return value;
}

String type;
public String getType() {
    return type;
 }
}

这里，A实例后面的{…}就是属于A的实例方法，可以通过覆盖原本的方法，实现属于自己的定制。

除此之外，我们还可以添加抽象方法在enum中，强制ABCD都实现各自的处理逻辑:

enum Type{
    A{
        public String getType() {
            return "A";
        }
    },B {
        @Override
        public String getType() {
            return "B";
        }
    },C {
        @Override
        public String getType() {
            return "C";
        }
    },D {
        @Override
        public String getType() {
            return "D";
        }
    };

    public abstract String getType();
}

枚举单例

有了上面的基础，我们可以来看一下枚举单例的实现方法：

class Resource{
}

public enum SomeThing {
    INSTANCE;
    private Resource instance;
    SomeThing() {
        instance = new Resource();
    }
    public Resource getInstance() {
        return instance;
    }
}

　　

上面的类Resource是我们要应用单例模式的资源，具体可以表现为网络连接，数据库连接，线程池等等。

获取资源的方式很简单，只要 SomeThing.INSTANCE.getInstance() 即可获得所要实例。下面我们来看看单例是如何被保证的： 
首先，在枚举中我们明确了构造方法限制为私有，在我们访问枚举实例时会执行构造方法，同时每个枚举实例都是static final类型的，也就表明只能被实例化一次。在调用构造方法时，我们的单例被实例化。 
也就是说，因为enum中的实例被保证只会被实例化一次，所以我们的INSTANCE也被保证实例化一次。 
可以看到，枚举实现单例还是比较简单的，除此之外我们再来看一下Enum这个类的声明：

public abstract class Enum<E extends Enum<E>>
        implements Comparable<E>, Serializable

可以看到，枚举也提供了序列化机制。某些情况，比如我们要通过网络传输一个数据库连接的句柄，会提供很多帮助。 
最后借用 《Effective Java》一书中的话，

单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。