单例模式的实现(5种)
常用:
饿汉式(线程安全,调用效率高,但是不能延时加载)
懒汉式(线程安全,调用效率不高,可以延时加载)
其他:
双重检测锁式(由于jvm底层内部模型原因,偶尔会出问题,不建立使用)
静态内部类式(线程安全,调用效率高,但是可以延时加载)
枚举单例(线程安全,调用效率高,不能延时加载)
饿汉式单例具体代码如下:
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package com.lcx.mode; /** * * 饿汉式单例,不管以后用不用这个对象,我们一开始就创建这个对象的实例, * 需要的时候就返回已创建好的实例对象,所以比较饥饿,故此叫饿汉式单例。 * @author qq1013985957 * */ public class SingletonHanger { private static final SingletonHanger instance = new SingletonHanger(); private SingletonHanger() { } public static SingletonHanger getInstance(){ return instance; } } /** * 懒汉汉式单例,在需要单例对象的时候,才创建唯一的单例对象,以后再次调用,返回的也是第一创建的单例对象 * 将静态成员初始化为null,在获取单例的时候才创建,故此叫懒汉式。 * @author qq1013985957 * */ class SingletonLazy{ private static SingletonLazy instance = null ; private SingletonLazy() { } /** * 此方法实现的单例,无法在多线程中使用,多线可以同时进入if方法,会导致生成多个单例对象。 * @return */ public static SingletonLazy getInstance1(){ if (instance== null ){ instance = new SingletonLazy(); } return instance; } /** * 大家都会想到同步,可以同步方法实现多线程的单例 * 但是这种方法不可取,严重影响性能,因为每次去取单例都要检查方法,所以只能用同步代码块的方式实现同步。 * @return */ public static synchronized SingletonLazy getInstance2(){ if (instance== null ){ instance = new SingletonLazy(); } return instance; } /** * 用同步代码块的方式,在判断单例是否存在的if方法里使用同步代码块,在同步代码块中再次检查是否单例已经生成, * 这也就是网上说的 双重检查加锁的方法 * @return */ public static synchronized SingletonLazy getInstance3(){ if (instance== null ){ synchronized (SingletonLazy. class ) { if (instance== null ){ instance = new SingletonLazy(); } } } return instance; } } /** * * 使用枚举实现单例模式,也是Effective Java中推荐使用的方式 * 根据具体情况进行实例化,对枚举不熟悉的同学,可以参考我的博客 JAVA 枚举类的初步理解。 * 它的好处:更加简洁,无偿提供了序列化机制,绝对防止多次实例化,即使面对复杂的序列和反射攻击。 * @author qq1013985957 * */ enum SingletionEnum{ SingletionEnum( "单例的枚举方式" ); private String str ; private SingletionEnum(String str){ this .setStr(str); } public String getStr() { return str; } public void setStr(String str) { this .str = str; } } |
以上的单例模式就不测试,大家可以去测试,判断对象的hashcode是否一致来判断是否为同一个对象。
恶汉式、懒汉式的方式还不能防止反射来实现多个实例,通过反射的方式,设置ACcessible.setAccessible方法可以调用私有的构造器,可以修改构造器,让它在被要求创建第二个实例的时候抛出异常。
其实这样还不能保证单例,当序列化后,反序列化是还可以创建一个新的实例,在单例类中添加readResolve()方法进行防止。
懒汉汉式单例代码如下:
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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; /** * 懒汉汉式单例,在需要单例对象的时候,才创建唯一的单例对象,以后再次调用,返回的也是第一创建的单例对象 * 将静态成员初始化为null,在获取单例的时候才创建,故此叫懒汉式。 * @author qq1013985957 * */ public class Singleton implements Serializable{ /** * */ private static final long serialVersionUID = -5271537207137321645L; private static Singleton instance = null ; private static int i = 1 ; private Singleton() { /** * 防止反射攻击,只运行调用一次构造器,第二次抛异常 */ if (i== 1 ){ i++; } else { throw new RuntimeException( "只能调用一次构造函数" ); } System.out.println( "调用Singleton的私有构造器" ); } /** * 用同步代码块的方式,在判断单例是否存在的if方法里使用同步代码块,在同步代码块中再次检查是否单例已经生成, * 这也就是网上说的 双重检查加锁的方法 * @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单例对象,这是effective Java 一书中说的用此方法可以防止,具体细节我也不明白 * @return */ private Object readResolve(){ return instance; } public static void main(String[] args) throws Exception { test1(); test2(); } /** * 测试 反序列 仍然为单例模式 * @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(); } /** * 测试反射攻击 * @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(); } } } |
验证反射攻击结果:
如果不添加readResolve方法的结果:
添加readResolve方法的结果:
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