Java实现单例模式之饿汉式、懒汉式、枚举式，带测试。

短命女 2022-07-15 13:24 241阅读 0赞

Java实现单例的3种普遍的模式，饿汉式、懒汉式、枚举式。

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 
     *
     */
    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 
     *
     */
    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 
     *
     */
    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：

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 
     *
     */
    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：

![Center][]

如果不添加readResolve方法的结果：

![Center 1][]

添加readResolve方法的结果：

![Center 2][]

[Center]: /images/20220715/dd6b173f829d4143b51b6d3fa6d92b03.png
[Center 1]: /images/20220715/5fcf1c3d32f84877b11b9fa04d87886e.png
[Center 2]: /images/20220715/7d070aa3284c4110a65b7f1ad14332c6.png