互联网架构-精讲设计模式-011：利用反编译技术深入理解枚举单例底层实现原理

011：利用反编译技术深入理解枚举单例底层实现原理

1 枚举单例源码课程介绍

课题内容：
1、为什么枚举单例能够防止反射**？
2、为什么枚举单例无法无参构造函数初始化?
3、利用反编译技术查看枚举底层实现原理
4、序列化技术是如何实现防止**单例的
4、精讲设计模式课后内容总结

2 Java反射技术简单回顾

什么是反射技术
动态获取当前类的信息，比如属性、方法等。forName()

反射技术使用场景
1、jdbc加载驱动 2、SpringIOC容器 3、初始化对象 4.提供扩展功能

反射技术代码演示
使用反射初始化无参对象

@Data
public class UserEntity {

    private String userName;
    private Integer age;

    private UserEntity() {
        System.out.println("无参构造函数执行..");
    }

    public UserEntity(String userName, Integer age) {
        this.userName = userName;
        this.age = age;
    }
}

public class ReflexUtils {

    public static UserEntity reflexUser() throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class<?> classInfo = Class.forName("com.mayikt.singletonPattern.enumsingleton.reflect.UserEntity");
        // 1.使用java反射技术初始化对象 默认执行无参构造函数
        Constructor<?> declaredConstructor = classInfo.getDeclaredConstructor();
        declaredConstructor.setAccessible(true); // 无参构造函数为私有，拿到构造器设置权限
        UserEntity userEntity = (UserEntity) declaredConstructor.newInstance();
        return userEntity;
    }

    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        UserEntity userEntity = ReflexUtils.reflexUser();
        userEntity.setAge(11);
        userEntity.setUserName("zhangsan");
        System.out.println(userEntity.toString());

    }
}

如果注释掉实体类UserEntity中的无参构造函数再执行：

报错内容和枚举类反射报错一致，可大概推测枚举单例就是因为没有无参构造函数才不能被反射**。

使用反射初始化有参对象

public class ReflexUtils {

    public static UserEntity reflexUser(String userName, Integer age) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class<?> classInfo = Class.forName("com.mayikt.singletonPattern.enumsingleton.reflect.UserEntity");
        // 1.使用java反射技术初始化对象 默认执行无参构造函数
        Constructor<?> declaredConstructor = classInfo.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
        declaredConstructor.setAccessible(true); // 无参构造函数为私有，拿到构造器设置权限
        UserEntity userEntity = (UserEntity) declaredConstructor.newInstance(userName, age);
        return userEntity;
    }

    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        UserEntity userEntity = ReflexUtils.reflexUser("lisi",12);
        System.out.println(userEntity.toString());
    }
}

3 使用反射技术**枚举单例

public enum EnumSingleton {
    INSTANCE, MAYIKT;

    // 枚举能够绝对有效的防止实例化多次,和防止反射和序列化**
    public void add() {
        System.out.println("add方法...");
    }

    EnumSingleton() {

    }
}

public class EnumSingletonTest {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        EnumSingleton instance1 = EnumSingleton.INSTANCE;
        EnumSingleton instance2 = EnumSingleton.INSTANCE;
        System.out.println(instance1 == instance2);
        // 单例有7种，为什么枚举是最好的？防止java的反射和序列化**
        Class<EnumSingleton> enumSingletonClass = EnumSingleton.class;
        // 枚举没有无参构造函数..就算在类体中手动添加也会报错
        Constructor<EnumSingleton> declaredConstructor = enumSingletonClass.getDeclaredConstructor();
        EnumSingleton enumSingleton = declaredConstructor.newInstance();
        enumSingleton.add();

    }
}

枚举单例使用无参构造函数是不能**的，枚举底层里面是有有参构造函数，那么使用java的反射技术是否可以**有参构造函数呢？

4 使用Java反编译技术分析枚举源码

由EnumSingleton.class反编译成的EnumSingleton.java文件

package com.mayikt.singletonPattern.enumsingleton.v7;

import java.io.PrintStream;

public final class EnumSingleton extends Enum
{

    public static EnumSingleton[] values()
    {
        return (EnumSingleton[])$VALUES.clone();
    }

    public static EnumSingleton valueOf(String name)
    {
        return (EnumSingleton)Enum.valueOf(com/mayikt/singletonPattern/enumsingleton/v7/EnumSingleton, name);
    }

    public void add()
    {
        System.out.println("add\u65B9\u6CD5...");
    }

    private EnumSingleton(String s, int i)
    {
        super(s, i);
    }

    public static final EnumSingleton INSTANCE;
    public static final EnumSingleton MAYIKT;
    private static final EnumSingleton $VALUES[];

    static
    {
        INSTANCE = new EnumSingleton("INSTANCE", 0);
        MAYIKT = new EnumSingleton("MAYIKT", 1);
        $VALUES = (new EnumSingleton[] {
            INSTANCE, MAYIKT
        });
    }
}

枚举底层实现源码分析
1.通过反编译后的代码可以得知，定义的枚举类底层转换成类继承Enum

2.枚举中定义的对象都是在静态代码块中初始化的

3.枚举中转换的类，是没有无参构造函数的，默认的是一个有参数的构造函数，调用父类构造函数


s表示为对象的名称、i表示对象的序号，数组$VALUES存放当前枚举类的所有对象。
4.valueOf方法，通过名称获取枚举类对象

5 分析枚举单例为什么不能反射

尝试用有参构造函数反射创建枚举对象

public class EnumSingletonTest02 {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        // 枚举底层是如何实现的？
        EnumSingleton.INSTANCE.add();

        /*
         * EnumSingleton.INSTANCE是一个对象  如何初始化呢？
         * 定义的枚举最终底层肯定是一个类 枚举在底层肯定转换成类 编译器实现优化，底层转换类
         */
        // 存放枚举中的所有对象
        EnumSingleton[] values = EnumSingleton.values();

        // 1.使用java的反射技术执行枚举的有参构造函数..
        Class<EnumSingleton> enumSingletonClass = EnumSingleton.class;
        // 2.查找当前类是否有该构造函数
        Constructor<EnumSingleton> declaredConstructor = enumSingletonClass.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        // 3.调用反射方法初始化对象
        EnumSingleton enumSingleton = declaredConstructor.newInstance("zhangsan", 11);
        enumSingleton.add();

    }
}

使用java的反射技术执行枚举类的有参数构造函数，反射的newInstance()方法强制限制如果是枚举类型，会抛出该异常。

6 每特教育精讲设计模式总结

设计模式总结

策略模式：
官方描述（定义一系列算法，把他们封装起来，并且使它们可以相互替换）
白话文描述：有共同的抽象行为，具体不同的行为称为不同的策略，最终可以使用Context上下文获取对应策略。
应用场景:解决多重if判断问题、聚合支付平台、第三方联合登陆、调用多个不同短信接口等。

责任链模式:
官方描述:（将请求的发送者和接收者解耦，使的多个对象都有处理这个请求的机会。）
白话文描述：每一个业务模块之间相互依赖有关联，每个关联模块称作为handler(处理器)，使用上一个handler引用到下一个hanlder实现一个链表。
应用场景: 权限控制、网关权限控制、审批、风控系统等。

模版方法:
官方描述：定义一个算法结构，而将一些步骤延迟到子类实现。
白话文描述： 提前定义好整体的骨架，共同抽象的行为定义在父类中，不同的行为让子类实现。（重复代码抽取到父类里面，不同业务的具体实现交给子类进行处理）
应用场景：支付异步回调重构、Servlet实现

装饰模式：
官方描述:动态的给对象添加新的功能。
白话文描述： 在不改变原有对象的基础上附加功能，相比生成子类更灵活。
应用场景：IO流

代理模式:
官方描述:为其他对象提供一个代理以便控制这个对象的访问。
白话文描述： 通过代理控制对象的访问，调用对象中的方法，在方法调用之前或之后可以做其他操作
应用场景：AOP、事务、日志、权限控制

观察者模式:
官方描述: 对象间的一对多的依赖关系。
白话文描述：在对象之间定义一对多的依赖，当一个对象改变状态时，依赖它的对象收到通知并自动更新。 其实就是发布订阅模式，发布者发布消息，订阅者获取消息，订阅了就能收到消息，没订阅就收不到消息。
应用场景：发布订阅、事件通知、 Zookeeper、事件监听操作

门面(外观)模式:
官方描述: 对外提供一个统一的方法，来访问子系统中的一群接口。
白话文描述：把一些复杂的流程封装成一个接口供给外部用户更简单的使用。

状态模式:
官方描述: 允许一个对象在其对象内部状态改变时改变它的行为。
注意：状态模式与策略模式本质上没有很大区别，主要根据行为划分，如果有共同抽象行为使用策略模式，没有共同行为就使用状态模式。

适配器模式:
官方描述: 将一个类的方法接口转换成客户所希望的另一个接口。
应用场景：mybatis日志收集、提供接口转换。

单例模式
官方描述： 保证在一个jvm中只能有一个实例。

什么是单例–>单例中有七种写法–>七种写法对比–>反射机制可以**单例–>最靠谱单例 枚举–>枚举底层是如何实现–>为什么反射不能**枚举