effective java笔记之单例模式与序列化

Posted 2020-10-21

单例模式：“一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供。”

单例模式实现方式有多种，例如懒汉模式（等用到时候再实例化），饿汉模式（类加载时就实例化）等，这里用饿汉模式方法实现，也就是类加载就实例化，单例模式应用场景有很多，比如一个应用有一套窗口化界面，Servlet中只有一个实例，应用很广泛

package com.test;

public class Singleton {
    
    private Singleton() {}
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();    //饿汉模式
    
    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

单例模式基本上是每个java程序员都知道的，effective java第一章讲的是对象创建与销毁，看到单例模式在序列化中会失效时，这个是我之前所不知道的，于是查阅资料，并亲自验证一下，过程很简单，将上面的单例类实现Serializable接口

package com.test;

import java.io.Serializable;

public class Singleton implements Serializable{
    
    /**  
    * @Fields serialVersionUID : TODO
    */  
    private static final long serialVersionUID = -6367362518368424353L;

    private Singleton() {}
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();    
    
    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

是时候来验证一下了

package com.test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException {
        Singleton before = Singleton.getInstance();
        
        //序列化，将对象写入到文件
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\objectFile"));
        oos.writeObject(before);
        oos.close();
        
        //反序列化，读取文件，还原成对象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\\objectFile"));
        Singleton after = (Singleton) ois.readObject();
        ois.close();
        
        //验证结果
        System.out.println(before == after);
    }
}

输出：false

这说明一旦对象被序列化了，就破坏了单例模式，因为重新读取的对象已经不是之前的对象，它重新生成了一个！

那么问题来了，如何解决单例模式与序列化的矛盾？

effective给出了解决方法，只需添加一个readResolve方法，即

package com.test;

import java.io.Serializable;

public class Singleton implements Serializable{
    
    /**  
    * @Fields serialVersionUID : TODO
    */  
    private static final long serialVersionUID = -6367362518368424353L;

    private Singleton() {}
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();    
    
    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
    
    private Object readResolve() {
        return INSTANCE;
    }
}

再运行一下之前的测试类，发现结果又变成true了，说明反序列化单例模式没有被破坏！关于其中的原理可以参阅这篇博客 http://www.hollischuang.com/archives/1144

终极解决方法，枚举类！

使用起来极其简单，只需要

package com.test;

import java.io.Serializable;

public enum Singleton implements Serializable{
    INSTANCE;
}

然后再测试一下

package com.test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException {
        Singleton before = Singleton.INSTANCE;
        
        //序列化
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\objectFile"));
        oos.writeObject(before);
        oos.close();
        
        //反序列化
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\\objectFile"));
        Singleton after = (Singleton) ois.readObject();
        ois.close();
        
        //验证结果
        System.out.println(before == after);
    }
}

输出结果为true