为什么说枚举更占内存，枚举原理是什么？

Posted 2023-02-18 fuchenxuan

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了为什么说枚举更占内存，枚举原理是什么？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

为什么说枚举更占内存，枚举原理是什么？

从以前学习java 开始就听说枚举很占内存，然后老版android开发指南文章也指出，枚举通常需要比静态常量多两倍的内存。你应该严格避免在android上使用枚举。那么究竟为什么说枚举更占内存呢？本文就是通过这种方法来分析枚举为什么占内存的，而不是说拒绝枚举。

在阅读过程中有任何问题，请及时联系。如需转载请注明 fuchenxuan de Blog

关于 Enum

Enum 一般用来表示一组相同类型可列举的常量。如性别、日期、月份、颜色等。对这些属性用常量的好处是显而易见的，不仅可以保证单例，且比较时候可以用 ”==” 来替换 equals 。

基本使用

看看枚举的基本使用

public enum Color    

  RED , BLUE,GREEN,BLACK ;

原理分析

通常会使用javap -c Color.class 反编译class 文件，查看生成的字节码，如下：

Compiled from "Color.java"
public final class org.fast.clean.Color extends java.lang.Enum<org.fast.clean.Color> 
  public static final org.fast.clean.Color RED;

  public static final org.fast.clean.Color BLUE;

  public static final org.fast.clean.Color GREEN;

  public static final org.fast.clean.Color BLACK;

  public static org.fast.clean.Color[] values();
    Code:
       0: getstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lorg/fast/clean/Color;
       3: invokevirtual #2                  // Method "[Lorg/fast/clean/Color;".clone:()Ljava/lang/Object;
       6: checkcast     #3                  // class "[Lorg/fast/clean/Color;"
       9: areturn

  public static org.fast.clean.Color valueOf(java.lang.String);
    Code:
     ....
            9: areturn

  static ;
    Code:
       0: new           #4                  // class org/fast/clean/Color
       3: dup
       4: ldc           #7                  // String RED
       6: iconst_0
       7: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/
       ....
      10: putstatic     #9                  // Field RED:Lorg/fast/clean/Color;
      13: new           #4                  // class org/fast/clean/Color
      16: dup
      17: ldc           #10                 // String BLUE
          83: return

org.fast.clean.Color 类被编译成继承自继承自java.lang.Enum的final类，其中的成员变量也是final常量，它们都不能被修改的。

下面使用jad 反编译生成jad源码文件，文件显示每个方法的字节码的实际作用，与源码做出对比。

public final class Color extends Enum


    public static Color[] values()
    
        return (Color[])$VALUES.clone();
    
    public static Color valueOf(String s)
    
        return (Color)Enum.valueOf(org/fast/clean/Color, s);
    
    private Color(String s, int i)
    
        super(s, i);
    
    public static final Color RED;
    public static final Color BLUE;
    public static final Color GREEN;
    public static final Color BLACK;
    private static final Color $VALUES[];
    static 
    
        RED = new Color("RED", 0);
        BLUE = new Color("BLUE", 1);
        GREEN = new Color("GREEN", 2);
        BLACK = new Color("BLACK", 3);
        $VALUES = (new Color[] 
            RED, BLUE, GREEN, BLACK
        );

通过比较字节码和源代码的区别，我们可以知道为什么枚举确实比简单的静态变量占用的内存要更多。

Android 简单替代枚举的方法

严格来讲，这个使用方法是有很多缺陷的，但是使用下面的方法就能满足需求的话，那么用Java Enum是会带来各种更大的开销。

方法一：使用接口变量

接口变量默认都是public static final的，个人理解接口只是对一类事物的属性和行为更高层次的抽象。对修改关闭，对扩展(不同的实现implements)开放，接口是对开闭原则的一种体现。

public interface ErrorCode 

    int ERROR_MANUAL_EXP = 100;

    int ERROR_MANUAL_BACK = 101;

使用javap Color.class 反编译class 文件，查看生成的字节码，如下：

Compiled from "ErrorCode.java"
interface org.fast.clean.ErrorCode 
  public static final int ERROR_MANUAL_EXP;
  public static final int ERROR_MANUAL_BACK;

可以看出就是一个public static final的静态变量。

方法二：使用support-annotations 注解库

从Android Support Library19.1版本开始引入了一个新的注解库，使用 com.android.support:support-annotations ，这个官方的注解支持库中包含了许多很好的注解，可以帮助我们在编译的时候就找到错误。IntDef 和 StringDef 是包含在库中的两个关于常量的注解，我们可以用来代替枚举其中包括了很多有用的元注解，可以用来修饰代码，如@NonNull，@StringRes，@IntDef，@StringDef等等

下面我们使用@IntDef来替代枚举,方法如下

  public static final int RED = 0;
    public static final int BLUE = 1;
    public static final int GREEN = 2;

    @IntDef(RED, BLUE, GREEN)
    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
    public @interface Colors

gradle 依赖：

dependencies compile ‘com.android.support:support-annotations:24.2.0’

等等还有其他方法。

枚举单例

枚举在单例的使用也是很平常的


    public enum SingleTon 
        INSTANCE;
    

    //单例对象的获取：
    SingleTon instance = SingleTon.INSTANCE;

通过查看java.lang.Enum源码如下：

 /**
     * prevent default deserialization
     */
    private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException,
        ClassNotFoundException 
        throw new InvalidObjectException("can't deserialize enum");
    

    private void readObjectNoData() throws ObjectStreamException 
        throw new InvalidObjectException("can't deserialize enum");

对于单例是否安全，主要考虑以下两方面：序列化和反序列方面、线程安全方面。

对于序列化和反序列化，因为每一个枚举类型和枚举变量在JVM中都是唯一的，即Java在序列化和反序列化枚举时做了特殊的规定，枚举的writeObject、readObject、readObjectNoData、writeReplace和readResolve等方法是被编译器禁用的，因此也不存在实现序列化接口后调用readObject会破坏单例的问题。
对于线程安全方面，类似于普通的饿汉模式，通过在第一次调用时的静态初始化创建的对象是线程安全的。

所以使用枚举也是一种比较好的单例模式，通过反编译我们知道，缺点就是不能够继承，因为final了。

通过上面的分析枚举，我们只是讨论为什么说枚举更占内存，枚举原理是什么，而不是让我们拒绝使用枚举，因为就几个枚举，让应用内存开销大，那就实在是太可怕了。。。更重要的是通过比较字节码和源代码，我们可以发现很多的问题，一个很重要的作用就是了解很多编译器内部的工作机制。