快捷導(dǎo)航

JAVA破壞單例模式的方式以及避免方法

更新時(shí)間：2020年06月16日 11:32:04 作者：宋者為王

這篇文章主要介紹了JAVA破壞單例模式的方式以及避免方法，文中講解非常細(xì)致，代碼幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)，感興趣的朋友可以了解下

單例模式，大家恐怕再熟悉不過(guò)了，其作用與實(shí)現(xiàn)方式有多種，這里就不啰嗦了。但是，咱們?cè)谑褂眠@些方式實(shí)現(xiàn)單例模式時(shí)，程序中就真的會(huì)只有一個(gè)實(shí)例嗎？

聰明的你看到這樣的問(wèn)話(huà)，一定猜到了答案是NO。這里筆者就不賣(mài)關(guān)子了，開(kāi)門(mén)見(jiàn)山吧！實(shí)際上，在有些場(chǎng)景下，如果程序處理不當(dāng)，會(huì)無(wú)情地破壞掉單例模式，導(dǎo)致程序中出現(xiàn)多個(gè)實(shí)例對(duì)象。

下面筆者介紹筆者已知的三種破壞單例模式的方式以及避免方法。

1、反射對(duì)單例模式的破壞

我們先通過(guò)一個(gè)例子，來(lái)直觀(guān)感受一下

（1）案例

DCL實(shí)現(xiàn)的單例模式：

public class Singleton{
  private static volatile Singleton mInstance;
  private Singleton(){}
  public static Singleton getInstance(){
    if(mInstance == null){
      synchronized (Singleton.class) {
        if(mInstance == null){
          mInstance = new Singleton();
        }
      }
    }
    return mInstance;
  }
}

測(cè)試代碼：

public class SingletonDemo {

  public static void main(String[] args){
    Singleton singleton = Singleton.getInstance();
    try {
      Constructor<Singleton> constructor = Singleton.class.getDeclaredConstructor();
      constructor.setAccessible(true);
      Singleton reflectSingleton = constructor.newInstance();
      System.out.println(reflectSingleton == singleton);
    } catch (Exception e) {
      // TODO Auto-generated catch block
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

執(zhí)行結(jié)果：

false

運(yùn)行結(jié)果說(shuō)明，采用反射的方式另辟蹊徑實(shí)例了該類(lèi)，導(dǎo)致程序中會(huì)存在不止一個(gè)實(shí)例。

（2）解決方案

其思想就是采用一個(gè)全局變量，來(lái)標(biāo)記是否已經(jīng)實(shí)例化過(guò)了，如果已經(jīng)實(shí)例化過(guò)了，第二次實(shí)例化的時(shí)候，拋出異常。實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public class Singleton{
  private static volatile Singleton mInstance;
  private static volatile boolean mIsInstantiated = false;
  private Singleton(){
    if (mIsInstantiated){
      throw new RuntimeException("Has been instantiated, can not do it again!");
    }
    mIsInstantiated = true;
  }
  public static Singleton getInstance(){
    if(mInstance == null){
      synchronized (Singleton.class) {
        if(mInstance == null){
          mInstance = new Singleton();
        }
      }
    }
    return mInstance;
  }
}

執(zhí)行結(jié)果：

2、clone()對(duì)單例模式的破壞

當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)單例的類(lèi)允許clone()時(shí)，如果處理不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致程序中出現(xiàn)不止一個(gè)實(shí)例。

（1）案例

一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Cloneable接口單例類(lèi)：

public class Singleton implements Cloneable{
  private static volatile Singleton mInstance;
  private Singleton(){
  }
  public static Singleton getInstance(){
    if(mInstance == null){
      synchronized (Singleton.class) {
        if(mInstance == null){
          mInstance = new Singleton();
        }
      }
    }
    return mInstance;
  }
  @Override
  protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    // TODO Auto-generated method stub
    return super.clone();
  }
}

測(cè)試代碼：

public class SingletonDemo {

  public static void main(String[] args){
    try {
      Singleton singleton = Singleton.getInstance();
      Singleton cloneSingleton;
      cloneSingleton = (Singleton) Singleton.getInstance().clone();
      System.out.println(cloneSingleton == singleton);
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

執(zhí)行結(jié)果：

false

（2）解決方案：

解決思想是，重寫(xiě)clone()方法，調(diào)clone()時(shí)直接返回已經(jīng)實(shí)例的對(duì)象

public class Singleton implements Cloneable{
  private static volatile Singleton mInstance;
  private Singleton(){
  }
  public static Singleton getInstance(){
    if(mInstance == null){
      synchronized (Singleton.class) {
        if(mInstance == null){
          mInstance = new Singleton();
        }
      }
    }
    return mInstance;
  }
  @Override
  protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    return mInstance;
  }
}

執(zhí)行結(jié)果：

true

3、序列化對(duì)單例模式的破壞

在使用序列化/反序列化時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)生新實(shí)例對(duì)象的情況。

（1）案例

一個(gè)實(shí)現(xiàn)了序列化接口的單例類(lèi)：

public class Singleton implements Serializable{
  private static volatile Singleton mInstance;
  private Singleton(){
  }
  public static Singleton getInstance(){
    if(mInstance == null){
      synchronized (Singleton.class) {
        if(mInstance == null){
          mInstance = new Singleton();
        }
      }
    }
    return mInstance;
  }
}

測(cè)試代碼：

public class SingletonDemo {

  public static void main(String[] args){
    try {
      Singleton singleton = Singleton.getInstance();
      FileOutputStream fos = new FileOutputStream("singleton.txt");
      ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
      oos.writeObject(singleton);
      oos.close();
      fos.close();

      FileInputStream fis = new FileInputStream("singleton.txt");
      ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
      Singleton serializedSingleton = (Singleton) ois.readObject();
      fis.close();
      ois.close();
      System.out.println(serializedSingleton==singleton);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }

  }
}

運(yùn)行結(jié)果：

false

（2）解決方案

在反序列化時(shí)的回調(diào)方法 readResolve()中返回單例對(duì)象。

public class Singleton implements Serializable{
  private static volatile Singleton mInstance;
  private Singleton(){
  }
  public static Singleton getInstance(){
    if(mInstance == null){
      synchronized (Singleton.class) {
        if(mInstance == null){
          mInstance = new Singleton();
        }
      }
    }
    return mInstance;
  }

  protected Object readResolve() throws ObjectStreamException{
    return mInstance;
  }
}

結(jié)果：

true

以上就是筆者目前已知的三種可以破壞單例模式的場(chǎng)景以及對(duì)應(yīng)的解決辦法，讀者如果知道還有其他的場(chǎng)景，記得一定要分享出來(lái)噢，正所謂“獨(dú)樂(lè)樂(lè)不如眾樂(lè)樂(lè)”?。?！

單例模式看起來(lái)是設(shè)計(jì)模式中最簡(jiǎn)單的一個(gè)，但“麻雀雖小，五臟俱全”，其中有很多細(xì)節(jié)都是值得深究的。即便是本篇介紹的這幾個(gè)場(chǎng)景，也只是介紹了一些梗概而已，很多細(xì)節(jié)還需要讀者自己去試驗(yàn)和推敲的，比如：通過(guò)枚舉方式實(shí)現(xiàn)單例模式，就不存在上述問(wèn)題，而其它的實(shí)現(xiàn)方式似乎都存在上述問(wèn)題！

后記

本篇參（剽）考（竊）了如下資料：http://www.fzitv.net/article/143047.htm

以上就是JAVA破壞單例模式的方式以及避免方法的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于JAVA 單例模式的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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