Java实现单例模式之恶汉式懒汉式枚举式，带测试

Posted 2021-05-01 CSDN

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Java实现单例的3种普遍的模式，恶汉式、懒汉式、枚举式。

具体代码如下：

[java] view plain copy

package com.lcx.mode;  

  

  

/** 

 *  

 * 恶汉式单例，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，故此叫恶汉式单例。 

 * @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。

代码如下：

[java] view plain copy

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 = 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：

添加readResolve方法的结果：