单例模式引发相关整理

如何破坏单例模式

示例：

/** * 如果破坏单例模式 * * @author sunyang * @date 2018/11/13 20:14 */
public class Singleton7 {
    private Singleton7(){
        System.out.println("Singleton7");
    }
    private static final class SingletonHolder{
        SingletonHolder(){
            System.out.println("SingletonHolder");
        }
        private static final Singleton7 INSTANCE = new Singleton7();
    }
    public static Singleton7 getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

测试得出结果

/** * @author sunyang * @date 2018/11/13 20:18 */
public class Test {

    /** * ----------------------start------------- *Singleton7 * -----------------------end--------------- * */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("----------------------start-------------");
        Singleton7.getInstance();
        System.out.println("-----------------------end---------------");
    }
}

上图的单例，最主要的一步是将构造方法私有化，从而外界无法new对象。但是java的反射可以强制访问private修饰的变量，方法和构造函数，如图

/** * @author sunyang * @date 2018/11/13 20:31 */
public class ReflectTest {

    /** * Singleton7 * Singleton7 * 反射获取构造器和直接获取构造器，比较是否同一个：false */

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
            Class<Singleton7> singleton7Class = Singleton7.class;
        Constructor<Singleton7> constructor = singleton7Class.getDeclaredConstructor();
        constructor.setAccessible(true);
        //反射获取构造函数
        Singleton7 singleton1 = constructor.newInstance();

        Singleton7 singleton2 = Singleton7.getInstance();

        System.out.println("反射获取构造器和直接获取构造器，比较是否同一个：" + (singleton1 == singleton2));

    }
}

联想

java中的四种创建对象的方式

type	explan
new	需要调用构造函数
reflect	需要调用构造函数，免疫一切访问权限的限制public，private等
clone	需要实现Cloneable接口，分浅复制，深层
Serializable	1.将对象保存在硬盘中 2.通过网络传输对象，需要实现Serializable

单例模式，是不能抵抗反射，clone，序列化的破坏的。

如何保护单例模式

思路：

对于clone和序列化，可以在设计的过程中不直接或间接的去实现Cloneable和Serializable接口即可。

对于反射，可以通过在调用第二次构造函数的方式进行避免。

尝试解决代码：

/** * 保护单例模式测试demo * * @author sunyang * @date 2018/11/14 10:32 */
public class ReflectTestProtect {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class<Singleton7Protect> clazz = Singleton7Protect.class;
            Constructor<Singleton7Protect> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(null);
            constructor.setAccessible(true);
            Singleton7Protect singleton1 = constructor.newInstance();
            Singleton7Protect singleton2 = Singleton7Protect.getInstance();
            System.out.println("保护单例模式："+ (singleton1 == singleton2));
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结果图

 

推荐新写法

jdk1.5以后，实现单例新写法，只需要编写一个包含单个元素的枚举类型。

分析

枚举类能够实现接口，但不能继承类，枚举类使用enum定义后再编译时就默认继承了java.lang.Enum类，而不是普通的继承Object类。

枚举类会默认实现Serializable和Comparable两个接口，且采用enum声明后，该类会被编译器加上final声明，故该类是无法继承的。枚举类的内部定义的枚举值就是该类的实例。除此之外，枚举类和普通类一致。因此可以利用枚举类来实现一个单例模式。直观图如下：

 

 

推荐写法代码：

/** * 新写法：枚举类来实现一个单例， * 来测试破坏,是否会成功？ * * @author sunyang * @date 2018/11/14 11:22 */
public enum  Singleton8 {
    INSTANCE;

    public static Singleton8 getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

测试是否反射破坏代码：

/** * 枚举测试反射是否能破坏单例 * 结论：可以防止单例模式被侵犯 * @author sunyang * @date 2018/11/14 11:26 */
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