【面试题】Java单例设计模式-饿汉式枚举(enum)单例

一、enum关键字

enum关键字是在Java1.5也就是Java SE5之后引入的一个新特性：它通过关键字enum来定义一个枚举类，这个被定义的枚举类继承Enum类，这个枚举类算是一种特殊类，它同样能像其他普通类一样拥有构造器、方法，也能够实现接口，但是它不能再继承其他别的类，因为它的直接父类是Enum类，并且因为它默认的修饰符有final的存在，因此它无法直接派生出其他子类，除非将其使用abstract修饰。

按照《Java编程思想》中的原话来说：关键字enum可以将一组具名的值的有限集合创建为一种新的类型，而这些具名的值可以作为常规的程序组件来使用。

在枚举类出现之前Java是将常量放在接口或是放在普通类当中，然后使用public、static、final去修饰定义的常量，如下两个例子：

public interface Constants2 {
    public static final int CONSTANT_1 = 1;
    public static final int CONSTANT_2 = 2;
    public static final int CONSTANT_3 = 3;
}


public class Constants {
    public static final int CONSTANT_1 = 1;
    public static final int CONSTANT_2 = 2;
    public static final int CONSTANT_3 = 3;
}

在枚举类型出现之后，就可以使用枚举类型来定义常量，这些枚举类型成员_1、_2、_3都默认被public、static、final修饰，语法如下：

public enum Constants {
    CONSTANT_1,
    CONSTANT_2,
    CONSTANT_3
}

但是Java枚举类型输出其常量的时候不像C /C++的枚举那样是数字，输出的是其常量名，如果需要输出其类型成员声明时数字次序的话，需要调用ordinal()方法：

public enum Singleton2 {
    SHERLOCK,
    WASTON;
}

class Main{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Singleton2.SHERLOCK);
        System.out.println(Singleton2.WASTON);
        System.out.println(Singleton2.SHERLOCK.ordinal());
        System.out.println(Singleton2.WASTON.ordinal());
    }
}

输出结果：
SHERLOCK
WASTON
0
1

二、枚举单例的实现

单例模式的特点有以下三个：

• 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。

我们可以发现枚举类型十分契合以上三个特点，并且我们通过创建枚举类型，可以发现它其中每一个类型成员其实都是Singleton2这个枚举类的一个实例。

public enum Singleton2 {
    SHERLOCK
}

class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Singleton2 sherlock = Singleton2.SHERLOCK;
        Singleton2 sherlock1 = Singleton2.SHERLOCK;
        System.out.println(sherlock == Singleton2.SHERLOCK);
        System.out.println(sherlock == sherlock1);
        System.out.println(Singleton2.SHERLOCK.getDeclaringClass());
    }
}

输出结果：
true
true
class com.sherlock.singleton.Singleton2

利用这个特性，我们就可以通过如下代码创建单例，同时又因为这个特性，决定了它只能属于饿汉式单例模式

public enum Singleton2 {
    SHERLOCK;
    public void print() {
        System.out.println("I am Sherlock!");
    }
}

class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Singleton2 sherlock = Singleton2.SHERLOCK;
        System.out.println(Singleton2.SHERLOCK.getDeclaringClass());
        sherlock.print();
    }
}

输出结果如下： 

class com.sherlock.singleton.Singleton2
I am Sherlock!

三、枚举单例的优缺点

优点：

（1）能够避免多线程同步问题；

（2）能够防止反序列化重新创建对象；

（3）实现比起其它懒汉式、饿汉式单例来说十分简洁，阅读性好；

缺点：

（1）因为是饿汉式加载，所以会导致枚举实例会长期存在于内存当中；