枚举单例的实现

本文探讨了枚举单例的实现方式,强调其能有效防止反射攻击。枚举不仅确保了线程安全,而且在防止多次实例化方面具有优势。通过示例展示了如何使用枚举实现单例,并通过接口SingletonService增强功能。测试结果显示,枚举单例能抵挡反射创建新实例的尝试,从而保证了单例的唯一性。

枚举单例的实现

单例是什么我在这里不再详细说了,其他的饿汉模式单例、懒汉模式单例、双重加锁这么的在此都不讨论。我参考了网上其他人写的枚举单例,都差不多,没什么实用的参考价值,这里只给出我自己实现的枚举的单例写法,并且能够防止反射,希望大家一起讨论。

枚举单例

package com.example.demo.enums;

import com.example.demo.service.SingletonService;

/**
 * @classname: Singleton
 * @description: 单例示例
 * @author chenhx
 * @date 2020-03-18 10:05:17
 */
public enum SingletonOfEnum implements SingletonService {
    INSTANCE{
        @Override
        public String doSomething() {
            return "aaa";
        }

        @Override
        public void doPrint(String str) {
            System.out.println("this is a function doPrint:" + str);
        }
    };

    public static SingletonOfEnum getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

其中枚举实现了接口SingletonService,这个接口里可以定义一些我们需要做的一些事,例如

SingletonService.java

/**
 * @classname: SingletonService
 * @description: 单例接口
 * @author chenhx
 * @date 2020-03-18 14:18:54
 */
public interface SingletonService {
    String doSomething();
    void doPrint(String str);
}

测试

    @Test
    public void test3() throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {

        //通过枚举获取单例
        SingletonOfEnum instance = SingletonOfEnum.getInstance();
        String s = instance.doSomething();
        System.out.println(s);
        instance.doPrint(s);
        System.out.println(instance.hashCode());

        //通过枚举获取单例
        SingletonOfEnum instance2 = SingletonOfEnum.getInstance();
        System.out.println(instance2.hashCode());

        // 通过反射获取单例
        Constructor<SingletonOfEnum> constructor = SingletonOfEnum.class.getDeclaredConstructor();
        constructor.setAccessible(true);
        SingletonOfEnum singleton3 = constructor.newInstance();
        System.out.println(singleton3);
    }

通过观察控制台,我们发现,通过枚举获取的单例对象确实是同一个,但是通过反射获取实例,就会出现异常,因为枚举是不能通过反射去调用他的私有构造方法的。
在这里插入图片描述

### 枚举模式的实现方法 枚举模式是一种在编程中实现模式的高效且安全的方式,尤其在 Java 中被广泛应用。相比传统的实现枚举模式具有天然的线程安全特性,并且能够避免反序列化和反射攻击带来的问题。以下将详细介绍如何实现枚举模式,并提供代码示。 #### 枚举模式的基本实现 在 Java 中,枚举类型天然支持模式,因为枚举的构造方法是私有化的,并且每个枚举常量在 JVM 中都是唯一的实。这种特性使得枚举成为实现模式的理想选择。 ```java public enum Singleton { INSTANCE; public void doSomething() { System.out.println("Singleton instance is doing something."); } } ``` 通过上述代码,`INSTANCE` 是 `Singleton` 枚举中的唯一实。调用 `Singleton.INSTANCE.doSomething()` 将直接访问该对象的方法[^3]。 #### 枚举模式的优势 1. **线程安全性** 枚举模式的线程安全性由 JVM 保证,无需额外的同步处理。 2. **避免反序列化破坏** 在传统的实现中,如果类实现了 `Serializable` 接口,反序列化可能会破坏的唯一性。然而,枚举类型在反序列化时不会创建新的实,因此能够避免此类问题[^4]。 3. **防止反射攻击** 反射通常可以访问私有构造方法并创建新的实,但 Java 对枚举类型的实化做了特殊处理,禁止通过反射创建额外的枚举,从而进一步增强了枚举的安全性和一致性[^4]。 #### 枚举模式的扩展用法 除了基本的功能,枚举模式还可以结合其他功能实现更复杂的需求。如,可以在枚举中定义私有变量和方法,以提供更丰富的功能。 ```java public enum BeanContext { INSTANCE; private String message; private BeanContext() { message = "Initialized"; System.out.println(message); } public void setMessage(String message) { this.message = message; } public void printMessage() { System.out.println(message); } } ``` 在上述代码中,`BeanContext` 枚举不仅实现模式,还包含了私有变量 `message` 和相关的操作方法。通过这种方式,枚举模式可以更好地满足实际应用的需求。 #### 枚举模式的适用场景 1. **简且线程安全的需求** 如果应用程序需要一个简的全局,并且对线程安全性有较高要求,那么枚举模式是一个理想的选择[^2]。 2. **不需要懒加载的场景** 枚举模式在类加载时即完成实化,因此适用于不需要懒加载的场景。 3. **需要防止反序列化和反射攻击的场景** 如果应用程序需要防止被反序列化或反射破坏,那么枚举模式是最佳选择。 #### 枚举模式的局限性 尽管枚举模式具有诸多优势,但它也有一些局限性: 1. **不支持懒加载** 枚举模式在类加载时即完成实化,无法实现懒加载特性。 2. **缺乏灵活性** 枚举模式的实现较为固定,无法像传统模式那样灵活地控制实化过程[^2]。 ---
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