关于Enum

说明

声明一个枚举其实很简单,直接利用enum关键字即可,像声明一个class一样:

public enum Season {
    SPRING("Spring"),
    SUMMER("Summer"),
    AUTUMN("Autumn"),
    WINTER("Winter");

    private String description;

    Season(String desc) {
        this.description = desc;
    }

    public String getDescription() {
        return description;
    }
}

使用枚举有很多的好处,它避免了传统常量的无范围性,而且我们可以利用枚举实现单例模式。其实,enum只是一个语法糖,我们使用它声明一个枚举类型, 其余事情就是 Java 编译器帮我们干的了。
使用javac编译成class文件,再利用javap -c将其反编译出来,得到

public final class com.yuanqixiang.service.enums.Season extends java.lang.Enum<com.yuanqixiang.service.enums.Season> {
  public static final com.yuanqixiang.service.enums.Season SPRING;

  public static final com.yuanqixiang.service.enums.Season SUMMER;

  public static final com.yuanqixiang.service.enums.Season AUTUMN;

  public static final com.yuanqixiang.service.enums.Season WINTER;

  public static com.yuanqixiang.service.enums.Season[] values();
    Code:
       0: getstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
       3: invokevirtual #2                  // Method "[Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;".clone:()Ljava/lang/Object;
       6: checkcast     #3                  // class "[Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;"
       9: areturn

  public static com.yuanqixiang.service.enums.Season valueOf(java.lang.String);
    Code:
       0: ldc           #4                  // class com/yuanqixiang/service/enums/Season
       2: aload_0
       3: invokestatic  #5                  // Method java/lang/Enum.valueOf:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;
       6: checkcast     #4                  // class com/yuanqixiang/service/enums/Season
       9: areturn

  public java.lang.String getDescription();
    Code:
       0: aload_0
       1: getfield      #7                  // Field description:Ljava/lang/String;
       4: areturn

  static {};
    Code:
       0: new           #4                  // class com/yuanqixiang/service/enums/Season
       3: dup
       4: ldc           #8                  // String SPRING
       6: iconst_0
       7: ldc           #9                  // String Spring
       9: invokespecial #10                 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;ILjava/lang/String;)V
      12: putstatic     #11                 // Field SPRING:Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
      15: new           #4                  // class com/yuanqixiang/service/enums/Season
      18: dup
      19: ldc           #12                 // String SUMMER
      21: iconst_1
      22: ldc           #13                 // String Summer
      24: invokespecial #10                 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;ILjava/lang/String;)V
      27: putstatic     #14                 // Field SUMMER:Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
      30: new           #4                  // class com/yuanqixiang/service/enums/Season
      33: dup
      34: ldc           #15                 // String AUTUMN
      36: iconst_2
      37: ldc           #16                 // String Autumn
      39: invokespecial #10                 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;ILjava/lang/String;)V
      42: putstatic     #17                 // Field AUTUMN:Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
      45: new           #4                  // class com/yuanqixiang/service/enums/Season
      48: dup
      49: ldc           #18                 // String WINTER
      51: iconst_3
      52: ldc           #19                 // String Winter
      54: invokespecial #10                 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;ILjava/lang/String;)V
      57: putstatic     #20                 // Field WINTER:Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
      60: iconst_4
      61: anewarray     #4                  // class com/yuanqixiang/service/enums/Season
      64: dup
      65: iconst_0
      66: getstatic     #11                 // Field SPRING:Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
      69: aastore
      70: dup
      71: iconst_1
      72: getstatic     #14                 // Field SUMMER:Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
      75: aastore
      76: dup
      77: iconst_2
      78: getstatic     #17                 // Field AUTUMN:Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
      81: aastore
      82: dup
      83: iconst_3
      84: getstatic     #20                 // Field WINTER:Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
      87: aastore
      88: putstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lcom/yuanqixiang/service/enums/Season;
      91: return
}

从上面的代码可以看出:
1、定义的Season是一个final类型的类,继承自java.lang.Enum
2、声明了字段对应的四个 static final Season 的实例
3、实现了 values()valueOf(String)静态方法
4、static{ ... } 对所有成员进行初始化

根据以上的字节码,我们可以大致还原出Season类的原貌:

public final class Season extends java.lang.Enum<Season> {
 
  public static final Season SPRING;
  public static final Season SUMMER;
  public static final Season AUTUMN;
  public static final Season WINTER;
 
  private static final Season[] $VALUES;
 
  private String description;
  static {
    SPRING = new Season("Spring", "SPRING", 0);
    SUMMER = new Season("Summer", "SUMMER", 1);
    AUTUMN = new Season("Autumn", "AUTUMN", 2);
    WINTER = new Season("Winter", "WINTER", 3);
 
    $VALUES = new Season[] {SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER};
  }
 
  private Season(String desc, String name, int original) {
    this.description = desc;
    super(name, original)
  }
 
  public static Season[] values() {
    return $VALUE.clone();
  }
 
  public static Season valueOf(String name) {
    return Enum.valueOf(Season.class, name);
  }
}

上面的代码并不是最正确的代码,只是经过java字节码推敲出来的。

了解JVM的类加载机制的朋友应该对这部分比较清楚。static类型的属性会在类被加载之后被初始化,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(因为虚拟机在加载枚举的类的时候,会使用ClassLoader的loadClass方法,而这个方法使用同步代码块保证了线程安全)。所以,创建一个enum类型是线程安全的。

也就是说,我们定义的一个枚举,在第一次被真正用到的时候,会被虚拟机加载并初始化,而这个初始化过程是线程安全的。而我们知道,解决单例的并发问题,主要解决的就是初始化过程中的线程安全问题。

所以,由于枚举的以上特性,枚举实现的单例是天生线程安全的。

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