线程安全枚举单例

Question

枚举非常适合创建单例。我知道枚举方法不是线程安全的，所以我试图使其成为线程安全的。任何人都可以确认此实现是否正确。这么多地方用static和volatile就可以了，能优化吗？由于内部类是私有的，所以我必须在枚举中创建函数来访问内部类功能。可以优化吗？

import java.util.Date;

public enum SingletonWithEnum {
    INSTANCE;   

    private static class Singleton{

        private static volatile int count;
        private static volatile Date date;      

        public static  int getCount() { return count;}

        public static void setCount(int countParam) { synchronized(Singleton.class){ count = countParam; }}

        public static Date getDate() {  return date;}

        public static void setDate(Date dateParam) { synchronized(Singleton.class){ date = dateParam;}}

        public static String printObject() {
            return "Singleton [count=" + getCount() + ", date=" + getDate() + "]";
        }

    }

    public int getCount() { return Singleton.getCount();}

    public void setCount(int countParam)    {Singleton.setCount(countParam);}

    public Date getDate() { return Singleton.getDate();}

    public void setDate(Date dateParam) {Singleton.setDate(dateParam);}

    public String toString(){return Singleton.printObject();}
};

我就是这样用的。

SingletonWithEnum object1 = SingletonWithEnum.INSTANCE;
object1.setCount(5);
object1.setDate(new Date());

Answer 1

首先，您的枚举中不需要嵌套类。您只需要在枚举本身中定义成员和方法，即，

enum Blah {
  INSTANCE;
  private int someField;
  public int getSomeField() { return someField; }
}

现在您可以通过这种方式访问​​您的单例方法：

int someField = Blah.INSTANCE.getSomeField();

此外，将成员设为静态是一种反模式，因为单例实例应该拥有其成员。所以它们应该是实例变量，而不是静态变量。只有一个单例实例这一事实确保您的 JVM 中每个成员只有一个实例。

就线程安全而言，我个人更喜欢原子变量而不是 volatile，例如，

private final AtomicInteger count = new AtomicInteger();
private final AtomicReference<Date> date = new AtomicReference<>(new Date());

请注意，它们必须声明为final，以便真正实现线程安全，因为原子变量本身不会改变，尽管它们的值可以。

如果您只需要您编写的操作，那么 volatile 变量应该可以工作。与 volatile 对应的变量相比，原子变量提供了更多操作，例如，compareAndSet 用于 Java 7，getAndUpdate 和 updateAndGet 用于 Java 8。有关讨论，请参阅 this。

但是，如果您的成员变量是线程安全的并且它们的线程安全策略是独立的，则您声明它们（原子/易失性），您无需担心单例中方法的线程安全性。例如，如果您需要一次以原子方式更新两个变量，那么您将不得不重新考虑设计并引入适当的锁（在设置 和 获取它们的值时）。

在修改Date 对象时要非常小心，这一点非常重要。 Date 不是线程安全的，所以我强烈建议在进行更改时返回一个副本并用一个副本替换实例，即（假设您如上所述使用AtomicReference），

public Date getDate() { return new Date(date.get().getTime()); }
public void setDate(Date d) {
  date.set(new Date(d.getTime()));
}

最后，我强烈推荐 Brian Goetz 的 Concurrency in Practice 和 Joshua Bloch 的 Effective Java，分别了解有关并发和单例模式的更多信息。