Java實現(xiàn)單例模式之餓漢式、懶漢式、枚舉式
單例模式的實現(xiàn)(5種)
常用:
餓漢式(線程安全,調(diào)用效率高,但是不能延時加載)
懶漢式(線程安全,調(diào)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(nèi)部模型原因,偶爾會出問題,不建立使用)
靜態(tài)內(nèi)部類式(線程安全,調(diào)用效率高,但是可以延時加載)
枚舉單例(線程安全,調(diào)用效率高,不能延時加載)
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對象,我們一開始就創(chuàng)建這個對象的實例, * 需要的時候就返回已創(chuàng)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(chuàng)建唯一的單例對象,以后再次調(diào)用,返回的也是第一創(chuàng)建的單例對象 * 將靜態(tài)成員初始化為null,在獲取單例的時候才創(chuàng)建,故此叫懶漢式。 * @author qq1013985957 * */ class SingletonLazy{ private static SingletonLazy instance = null; private SingletonLazy() { } /** * 此方法實現(xiàn)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(dǎo)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(xiàn)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(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)具體情況進行實例化,對枚舉不熟悉的同學(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制,絕對防止多次實例化,即使面對復(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(xiàn)多個實例,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(chuàng)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:
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(chuàng)建唯一的單例對象,以后再次調(diào)用,返回的也是第一創(chuàng)建的單例對象 * 將靜態(tài)成員初始化為null,在獲取單例的時候才創(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象,這是effective Java 一書中說的用此方法可以防止,具體細節(jié)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(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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