Java實現單例模式之餓漢式、懶漢式、列舉式,帶測試。
阿新 • • 發佈:2019-02-01
Java實現單例的3種普遍的模式,餓漢式、懶漢式、列舉式。
具體程式碼如下:
package com.lcx.mode; /** * * 餓漢式單例,不管以後用不用這個物件,我們一開始就建立這個物件的例項, * 需要的時候就返回已建立好的例項物件,所以比較飢餓,故此叫餓漢式單例。 * @author * */ public class SingletonHanger { private static final SingletonHanger instance = new SingletonHanger(); private SingletonHanger() { } public static SingletonHanger getInstance(){ return instance; } } /** * 懶漢漢式單例,在需要單例物件的時候,才建立唯一的單例物件,以後再次呼叫,返回的也是第一建立的單例物件 * 將靜態成員初始化為null,在獲取單例的時候才建立,故此叫懶漢式。 * @author * */ class SingletonLazy{ private static SingletonLazy instance = null; private SingletonLazy() { } /** * 此方法實現的單例,無法在多執行緒中使用,多線可以同時進入if方法,會導致生成多個單例物件。 * @return */ public static SingletonLazy getInstance1(){ if(instance==null){ instance = new SingletonLazy(); } return instance; } /** * 大家都會想到同步,可以同步方法實現多執行緒的單例 * 但是這種方法不可取,嚴重影響效能,因為每次去取單例都要檢查方法,所以只能用同步程式碼塊的方式實現同步。 * @return */ public static synchronized SingletonLazy getInstance2(){ if(instance==null){ instance = new SingletonLazy(); } return instance; } /** * 用同步程式碼塊的方式,在判斷單例是否存在的if方法裡使用同步程式碼塊,在同步程式碼塊中再次檢查是否單例已經生成, * 這也就是網上說的 雙重檢查加鎖的方法 * @return */ public static synchronized SingletonLazy getInstance3(){ if(instance==null){ synchronized (SingletonLazy.class) { if(instance==null){ instance = new SingletonLazy(); } } } return instance; } } /** * * 使用列舉實現單例模式,也是Effective Java中推薦使用的方式 * 根據具體情況進行例項化,對列舉不熟悉的同學,可以參考我的部落格 JAVA 列舉類的初步理解。 * 它的好處:更加簡潔,無償提供了序列化機制,絕對防止多次例項化,即使面對複雜的序列和反射攻擊。 * @author * */ enum SingletionEnum{ SingletionEnum("單例的列舉方式"); private String str ; private SingletionEnum(String str){ this.setStr(str); } public String getStr() { return str; } public void setStr(String str) { this.str = str; } }
以上的單例模式就不測試,大家可以去測試,判斷物件的hashcode是否一致來判斷是否為同一個物件。
惡漢式、懶漢式的方式還不能防止反射來實現多個例項,通過反射的方式,設定ACcessible.setAccessible方法可以呼叫私有的構造器,可以修改構造器,讓它在被要求建立第二個例項的時候丟擲異常。
其實這樣還不能保證單例,當序列化後,反序列化是還可以建立一個新的例項,在單例類中新增readResolve()方法進行防止。
程式碼如下:
package com.lcx.mode; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutputStream; import java.io.Serializable; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; /** * 懶漢漢式單例,在需要單例物件的時候,才建立唯一的單例物件,以後再次呼叫,返回的也是第一建立的單例物件 * 將靜態成員初始化為null,在獲取單例的時候才建立,故此叫懶漢式。 * @author * */ public class Singleton implements Serializable{ /** * */ private static final long serialVersionUID = -5271537207137321645L; private static Singleton instance = null; private static int i = 1; private Singleton() { /** * 防止反射攻擊,只執行呼叫一次構造器,第二次拋異常 */ if(i==1){ i++; }else{ throw new RuntimeException("只能呼叫一次建構函式"); } System.out.println("呼叫Singleton的私有構造器"); } /** * 用同步程式碼塊的方式,在判斷單例是否存在的if方法裡使用同步程式碼塊,在同步程式碼塊中再次檢查是否單例已經生成, * 這也就是網上說的 雙重檢查加鎖的方法 * @return */ public static synchronized Singleton getInstance(){ if(instance==null){ synchronized (Singleton.class) { if(instance==null){ instance = new Singleton(); } } } return instance; } /** * * 防止反序列生成新的單例物件,這是effective Java 一書中說的用此方法可以防止,具體細節我也不明白 * @return */ private Object readResolve(){ return instance; } public static void main(String[] args) throws Exception { test1(); test2(); } /** * 測試 反序列 仍然為單例模式 * @throws Exception */ public static void test2() throws Exception{ Singleton s = Singleton.getInstance(); ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("E:\\Singleton.txt"))); objectOutputStream.writeObject(s); ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("E:\\Singleton.txt"))); Object readObject = objectInputStream.readObject(); Singleton s1 = (Singleton)readObject; System.out.println("s.hashCode():"+s.hashCode()+",s1.hashCode():"+s1.hashCode()); objectOutputStream.flush(); objectOutputStream.close(); objectInputStream.close(); } /** * 測試反射攻擊 * @throws Exception */ public static void test1(){ Singleton s = Singleton.getInstance(); Class c = Singleton.class; Constructor privateConstructor; try { privateConstructor = c.getDeclaredConstructor(); privateConstructor.setAccessible(true); privateConstructor.newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
驗證反射攻擊結果:
如果不新增readResolve方法的結果:
新增readResolve方法的結果: