Java实现单例模式之饿汉式、懒汉式、枚举式

Java实现单例模式之饿汉式、懒汉式、枚举式

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：

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http://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：

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 http://= 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：

感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！

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