java枚举是如何保证线程安全的

2023-08-21 00:58:04 147

前言

写在前面：JavaSE5提供了一种新的类型-Java的枚举类型，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使用，这是一种非常有用的功能。本文将深入分析枚举的源码，看一看枚举是怎么实现的，他是如何保证线程安全的，以及为什么用枚举实现的单例是最好的方式。

枚举是如何保证线程安全的

要想看源码，首先得有一个类吧，那么枚举类型到底是什么类呢？是enum吗？答案很明显不是，enum就和class一样，只是一个关键字，他并不是一个类，那么枚举是由什么类维护的呢，我们简单的写一个枚举：

publicenumt{
SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER;
}

然后我们使用反编译，看看这段代码到底是怎么实现的，反编译（Java的反编译）后代码内容如下：

publicfinalclassTextendsEnum
{
privateT(Strings,inti)
{
super(s,i);
}
publicstaticT[]values()
{
Tat[];
inti;
Tat1[];
System.arraycopy(at=ENUM$VALUES,0,at1=newT[i=at.length],0,i);
returnat1;
}
publicstaticTvalueOf(Strings)
{
return(T)Enum.valueOf(demo/T,s);
}
publicstaticfinalTSPRING;
publicstaticfinalTSUMMER;
publicstaticfinalTAUTUMN;
publicstaticfinalTWINTER;
privatestaticfinalTENUM$VALUES[];
static
{
SPRING=newT("SPRING",0);
SUMMER=newT("SUMMER",1);
AUTUMN=newT("AUTUMN",2);
WINTER=newT("WINTER",3);
ENUM$VALUES=(newT[]{
SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER
});
}
}

通过反编译后代码我们可以看到，publicfinalclassTextendsEnum，说明，该类是继承了Enum类的，同时final关键字告诉我们，这个类也是不能被继承的。当我们使用enmu来定义一个枚举类型的时候，编译器会自动帮我们创建一个final类型的类继承Enum类,所以枚举类型不能被继承，我们看到这个类中有几个属性和方法。

我们可以看到：

publicstaticfinalTSPRING;
publicstaticfinalTSUMMER;
publicstaticfinalTAUTUMN;
publicstaticfinalTWINTER;
privatestaticfinalTENUM$VALUES[];
static
{
SPRING=newT("SPRING",0);
SUMMER=newT("SUMMER",1);
AUTUMN=newT("AUTUMN",2);
WINTER=newT("WINTER",3);
ENUM$VALUES=(newT[]{
SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER
});
}

都是static类型的，因为static类型的属性会在类被加载之后被初始化，我们在深度分析Java的ClassLoader机制（源码级别）和Java类的加载、链接和初始化两个文章中分别介绍过，当一个Java类第一次被真正使用到的时候静态资源被初始化、Java类的加载和初始化过程都是线程安全的。所以，创建一个enum类型是线程安全的。

为什么用枚举实现的单例是最好的方式

在[转+注]单例模式的七种写法中，我们看到一共有七种实现单例的方式，其中，EffectiveJava作者JoshBloch提倡使用枚举的方式，既然大神说这种方式好，那我们就要知道它为什么好？

1.枚举写法简单

写法简单这个大家看看[转+注]单例模式的七种写法里面的实现就知道区别了。

publicenumEasySingleton{
INSTANCE;
}

你可以通过EasySingleton.INSTANCE来访问。

2.枚举自己处理序列化

我们知道，以前的所有的单例模式都有一个比较大的问题，就是一旦实现了Serializable接口之后，就不再是单例得了，因为，每次调用readObject()方法返回的都是一个新创建出来的对象，有一种解决办法就是使用readResolve()方法来避免此事发生。

但是，**为了保证枚举类型像Java规范中所说的那样，每一个枚举类型极其定义的枚举变量在JVM中都是唯一的，在枚举类型的序列化和反序列化上，Java做了特殊的规定。原文如下：

Enumconstantsareserializeddifferentlythanordinaryserializableorexternalizableobjects.Theserializedformofanenumconstantconsistssolelyofitsname;fieldvaluesoftheconstantarenotpresentintheform.Toserializeanenumconstant,ObjectOutputStreamwritesthevaluereturnedbytheenumconstant'snamemethod.Todeserializeanenumconstant,ObjectInputStreamreadstheconstantnamefromthestream;thedeserializedconstantisthenobtainedbycallingthejava.lang.Enum.valueOfmethod,passingtheconstant'senumtypealongwiththereceivedconstantnameasarguments.Likeotherserializableorexternalizableobjects,enumconstantscanfunctionasthetargetsofbackreferencesappearingsubsequentlyintheserializationstream.Theprocessbywhichenumconstantsareserializedcannotbecustomized:anyclass-specificwriteObject,readObject,readObjectNoData,writeReplace,andreadResolvemethodsdefinedbyenumtypesareignoredduringserializationanddeserialization.Similarly,anyserialPersistentFieldsorserialVersionUIDfielddeclarationsarealsoignored--allenumtypeshaveafixedserialVersionUIDof0L.Documentingserializablefieldsanddataforenumtypesisunnecessary,sincethereisnovariationinthetypeofdatasent.

大概意思就是说，在序列化的时候Java仅仅是将枚举对象的name属性输出到结果中，反序列化的时候则是通过java.lang.Enum的valueOf方法来根据名字查找枚举对象。

同时，编译器是不允许任何对这种序列化机制的定制的，因此禁用了writeObject、readObject、readObjectNoData、writeReplace和readResolve等方法。我们看一下这个valueOf方法：

publicstatic>TvalueOf(ClassenumType,Stringname){
Tresult=enumType.enumConstantDirectory().get(name);
if(result!=null)
returnresult;
if(name==null)
thrownewNullPointerException("Nameisnull");
thrownewIllegalArgumentException(
"Noenumconst"+enumType+"."+name);
}

从代码中可以看到，代码会尝试从调用enumType这个Class对象的enumConstantDirectory()方法返回的map中获取名字为name的枚举对象，如果不存在就会抛出异常。

再进一步跟到enumConstantDirectory()方法，就会发现到最后会以反射的方式调用enumType这个类型的values()静态方法，也就是上面我们看到的编译器为我们创建的那个方法，然后用返回结果填充enumType这个Class对象中的enumConstantDirectory属性。

所以，JVM对序列化有保证。

3.枚举实例创建是thread-safe(线程安全的)

当一个Java类第一次被真正使用到的时候静态资源被初始化、Java类的加载和初始化过程都是线程安全的。所以，创建一个enum类型是线程安全的。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

java枚举是如何保证线程安全的

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