Java實(shí)現(xiàn)單例模式之餓漢式、懶漢式、枚舉式
單例模式的實(shí)現(xiàn)(5種)
常用:
餓漢式(線程安全,調(diào)用效率高,但是不能延時(shí)加載)
懶漢式(線程安全,調(diào)用效率不高,可以延時(shí)加載)
其他:
雙重檢測(cè)鎖式(由于jvm底層內(nèi)部模型原因,偶爾會(huì)出問題,不建立使用)
靜態(tài)內(nèi)部類式(線程安全,調(diào)用效率高,但是可以延時(shí)加載)
枚舉單例(線程安全,調(diào)用效率高,不能延時(shí)加載)
餓漢式單例具體代碼如下:
package com.lcx.mode;
/**
*
* 餓漢式單例,不管以后用不用這個(gè)對(duì)象,我們一開始就創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象的實(shí)例,
* 需要的時(shí)候就返回已創(chuàng)建好的實(shí)例對(duì)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(duì)象的時(shí)候,才創(chuàng)建唯一的單例對(duì)象,以后再次調(diào)用,返回的也是第一創(chuàng)建的單例對(duì)象
* 將靜態(tài)成員初始化為null,在獲取單例的時(shí)候才創(chuàng)建,故此叫懶漢式。
* @author qq1013985957
*
*/
class SingletonLazy{
private static SingletonLazy instance = null;
private SingletonLazy() {
}
/**
* 此方法實(shí)現(xiàn)的單例,無法在多線程中使用,多線可以同時(shí)進(jìn)入if方法,會(huì)導(dǎo)致生成多個(gè)單例對(duì)象。
* @return
*/
public static SingletonLazy getInstance1(){
if(instance==null){
instance = new SingletonLazy();
}
return instance;
}
/**
* 大家都會(huì)想到同步,可以同步方法實(shí)現(xiàn)多線程的單例
* 但是這種方法不可取,嚴(yán)重影響性能,因?yàn)槊看稳ト卫家獧z查方法,所以只能用同步代碼塊的方式實(shí)現(xiàn)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(jīng)生成,
* 這也就是網(wǎng)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(shí)現(xiàn)單例模式,也是Effective Java中推薦使用的方式
* 根據(jù)具體情況進(jìn)行實(shí)例化,對(duì)枚舉不熟悉的同學(xué),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(jī)制,絕對(duì)防止多次實(shí)例化,即使面對(duì)復(fù)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(cè)試,大家可以去測(cè)試,判斷對(duì)象的hashcode是否一致來判斷是否為同一個(gè)對(duì)象。
惡漢式、懶漢式的方式還不能防止反射來實(shí)現(xiàn)多個(gè)實(shí)例,通過反射的方式,設(shè)置ACcessible.setAccessible方法可以調(diào)用私有的構(gòu)造器,可以修改構(gòu)造器,讓它在被要求創(chuàng)建第二個(gè)實(shí)例的時(shí)候拋出異常。
其實(shí)這樣還不能保證單例,當(dāng)序列化后,反序列化是還可以創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)例,在單例類中添加readResolve()方法進(jìn)行防止。
懶漢漢式單例代碼如下:
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,在需要單例對(duì)象的時(shí)候,才創(chuàng)建唯一的單例對(duì)象,以后再次調(diào)用,返回的也是第一創(chuàng)建的單例對(duì)象
* 將靜態(tài)成員初始化為null,在獲取單例的時(shí)候才創(chuàng)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(yùn)行調(diào)用一次構(gòu)造器,第二次拋異常
*/
if(i==1){
i++;
}else{
throw new RuntimeException("只能調(diào)用一次構(gòu)造函數(shù)");
}
System.out.println("調(diào)用Singleton的私有構(gòu)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(jīng)生成,
* 這也就是網(wǎng)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(duì)象,這是effective Java 一書中說的用此方法可以防止,具體細(xì)節(jié)我也不明白
* @return
*/
private Object readResolve(){
return instance;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
test1();
test2();
}
/**
* 測(cè)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(cè)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(yàn)證反射攻擊結(jié)果:

如果不添加readResolve方法的結(jié)果:
添加readResolve方法的結(jié)果:

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