單例模式的實現(5種)
常用:
餓漢式(線程安全,調用效率高,但是不能延時加載)
懶漢式(線程安全,調用效率不高,可以延時加載)
其他:
雙重檢測鎖式(由于jvm底層內部模型原因,偶爾會出問題,不建立使用)
靜態內部類式(線程安全,調用效率高,但是可以延時加載)
枚舉單例(線程安全,調用效率高,不能延時加載)
餓漢式單例具體代碼如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
|
package com.lcx.mode; /** * * 餓漢式單例,不管以后用不用這個對象,我們一開始就創建這個對象的實例, * 需要的時候就返回已創建好的實例對象,所以比較饑餓,故此叫餓漢式單例。 * @author qq1013985957 * */ public class SingletonHanger { private static final SingletonHanger instance = new SingletonHanger(); private SingletonHanger() { } public static SingletonHanger getInstance(){ return instance; } } /** * 懶漢漢式單例,在需要單例對象的時候,才創建唯一的單例對象,以后再次調用,返回的也是第一創建的單例對象 * 將靜態成員初始化為null,在獲取單例的時候才創建,故此叫懶漢式。 * @author qq1013985957 * */ class SingletonLazy{ private static SingletonLazy instance = null ; private SingletonLazy() { } /** * 此方法實現的單例,無法在多線程中使用,多線可以同時進入if方法,會導致生成多個單例對象。 * @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線程的單例 * 但是這種方法不可取,嚴重影響性能,因為每次去取單例都要檢查方法,所以只能用同步代碼塊的方式實現同步。 * @return */ public static synchronized SingletonLazy getInstance2(){ if (instance== null ){ instance = new SingletonLazy(); } return instance; } /** * 用同步代碼塊的方式,在判斷單例是否存在的if方法里使用同步代碼塊,在同步代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; } } /** * * 使用枚舉實現單例模式,也是Effective Java中推薦使用的方式 * 根據具體情況進行實例化,對枚舉不熟悉的同學,可以參考我的博客 JAVA 枚舉類的初步理解。 * 它的好處:更加簡潔,無償提供了序列化機制,絕對防止多次實例化,即使面對復雜的序列和反射攻擊。 * @author qq1013985957 * */ enum SingletionEnum{ SingletionEnum( "單例的枚舉方式" ); 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,判斷對象的hashcode是否一致來判斷是否為同一個對象。
惡漢式、懶漢式的方式還不能防止反射來實現多個實例,通過反射的方式,設置ACcessible.setAccessible方法可以調用私有的構造器,可以修改構造器,讓它在被要求創建第二個實例的時候拋出異常。
其實這樣還不能保證單例,當序列化后,反序列化是還可以創建一個新的實例,在單例類中添加readResolve()方法進行防止。
懶漢漢式單例代碼如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
|
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,在需要單例對象的時候,才創建唯一的單例對象,以后再次調用,返回的也是第一創建的單例對象 * 將靜態成員初始化為null,在獲取單例的時候才創建,故此叫懶漢式。 * @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() { /** * 防止反射攻擊,只運行調用一次構造器,第二次拋異常 */ if (i== 1 ){ i++; } else { throw new RuntimeException( "只能調用一次構造函數" ); } System.out.println( "調用Singleton的私有構造器" ); } /** * 用同步代碼塊的方式,在判斷單例是否存在的if方法里使用同步代碼塊,在同步代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對象,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:
如果不添加readResolve方法的結果:
添加readResolve方法的結果:
感謝閱讀,希望能幫助到大家,謝謝大家對本站的支持!