用私有构造器或者枚举类型强化Singleton

Posted 2021-11-28 kuronjq

参考Effective Java第三版 Joshua J. Bloch

参与编写JDK的大佬，上次看Collections的源码时看见了他的名字，然后翻了翻书，竟然就是他写的！

1.常见的一种：

public class Singleton {

    private static final Singleton INSTANCE=new Singleton();

    private Singleton(){
        //如果没有判断，可以通过反射使用构造函数创建对象，然后就不是单例了
        if (INSTANCE!=null){
            //throw Exception
        }
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }

    public void doSomething(){
        //...
    }
}

通过反射：可以看到singleton的两个实例不是同一个。

class Main {

    public static void main(String[] args) {
        testSingleton();
    }

　　 private static void testSingleton() {

        Singleton s1 = Singleton.getInstance();
        Class<Singleton> clazz = Singleton.class;
        try {
            Constructor<Singleton> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(new Class[]{});
            constructor.setAccessible(true);
            Singleton s2 = constructor.newInstance(new Class[]{});
            System.out.println(s1 == s2);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.用枚举：推荐的方法

优点：引用Effective Java的话：简洁，无偿的提供了序列化机制，绝对防止多次实例化，即使是在面对复杂的序列化或者反射攻击的时候。单元素的枚举类常是实现Singleton的最佳方法。如果Singleton必须扩展一个超类，而不是扩展Enum时，不适宜使用这个方法。

public enum EnumSingleton {

    INSTANCE;

    public void doSomething(){
        //...
    }
}

 按照第一个测试的时候会报错的。

3.序列化

序列化有个问题就是，反序列化时会创建一个新的实例，破坏单例，下面让原来那个类实现Serializable接口。

public class Singleton implements Serializable {

    private static final Singleton INSTANCE=new Singleton();

    private Singleton(){
        if (INSTANCE!=null){
            try {
                throw new Exception("INSTANCE已存在!");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }

    public void doSomething(){
        //...
    }
}

测试一下：Effective Java的第9条 使用try-with-resources优于try-finally，关闭资源的时候。

private static void testSerializableSingleton() {

        File file=new File("singleton.out");
        try(ObjectOutputStream out=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
            ObjectInputStream in=new ObjectInputStream(new FileInputStream(file))){

            out.writeObject(Singleton.getInstance());
            Singleton singleton= (Singleton) in.readObject();
            System.out.println(singleton == Singleton.getInstance());
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
}

打印的结果是false，说明序列化破化了单例，因为反序列化是反射调用了无参构造函数。

解决方法：在类里加入这个方法，详见Effective Java第89条

private Object readResolve() {
        return INSTANCE;
}

然后结果就是true了。