Java单例模式的创建,破坏和防破坏

大家所熟知的单例模式只能创建唯一一个实例,今天我们介绍几种常见的单例模式,同时说一说如何破坏单例模式,同时又怎么来防破坏

前言

大家所熟知的单例模式只能创建唯一一个实例,今天我们介绍几种常见的单例模式,同时说一说如何破坏单例模式,同时又怎么来防破坏。

单例模式

      单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
      这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

单例模式的几种实现方式 懒汉式,线程不安全

下面的懒汉式是线程不安全的,支持懒加载,因为没有加锁 synchronized,所以严格意义上它并不算单例模式。

样例代码:

 public class Singleton{private static Singleton instance;private Singleton(){}public static Singleton getInstance(){    if(instance == null){        return new Singleton();    }    return instance;}}

懒汉式,线程安全

下面的这种方式可以保证线程安全,支持懒加载,优点是第一次调用才初始化,避免内存浪费。缺点是必须加锁synchronized 才能保证单例,但加锁会影响效率。

样例代码:

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

饿汉式

饿汉式,比较常用,但是容易参生垃圾对象,这种方式不支持懒加载,线程安全,优点是没有加锁,执行效率会提高。缺点是类加载时就初始化,浪费内存。

样例代码:

 public class Singleton {      private static Singleton instance = new Singleton();      private Singleton (){    }      public static Singleton getInstance() {      return instance;      }  }

双检锁/双重校验锁

这种方式支持懒加载,线程安全,这种方式采用双锁机制,安全且在多线程情况下能保持高性能。

样例代码:

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

登记式/静态内部类

这种方式支持懒加载,线程安全,这种方式能达到双检锁方式一样的功效,但实现更简单。对静态域使用延迟初始化,应使用这种方式而不是双检锁方式。这种方式只适用于静态域的情况,双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。

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

枚举

这种实现方式不支持懒加载,线程安全,不过还没有被广泛采用,但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁,自动支持序列化机制,绝对防止多次实例化。这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式,它不仅能避免多线程同步问题,而且还自动支持序列化机制,防止反序列化重新创建新的对象,绝对防止多次实例化。

 public enum Singleton {      INSTANCE;      public void whateverMethod() {      }  }

模拟一个数据库连接类:

 public enum SingletonEnum {    INSTANCE;    private DBConnection connection = null;    SingletonEnum(){        connection = new DBConnection();    }    public DBConnection getConnection(){        return connection;    }}
 public class DBConnection{}
 public class TestConnection {    public static void main(String[] args) {        DBConnection con1 = DataSourceEnum.DATASOURCE.getConnection();        DBConnection con2 = DataSourceEnum.DATASOURCE.getConnection();        System.out.println(con1 == con2); //输出结果为true。    }}

破坏单例模式

破坏单例模式主要有两种方法:反射、反序列化

我们就拿最经典的饿汉式来演示破坏和防破坏。

未破坏的情况

Singleton:

 /** * Keafmd * * @ClassName: Singleton * @Description: 单例模式 * @author: 牛哄哄的柯南 * @date: 2021-09-07 10:53 */public class Singleton {    private static Singleton instance = new Singleton();    private Singleton (){    }    public static Singleton getInstance() {        return instance;    }}

测试类(未破坏):

 /** * Keafmd * * @ClassName: SigletonTest * @Description: 测试类 * @author: 牛哄哄的柯南 * @date: 2021-09-07 11:04 */public class SingletonTest {    public static void main(String[] args) {        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();         Singleton instance2 = Singleton.getInstance();        System.out.println(instance1); //com.keafmd.Study.designPatterns.Blog.Singleton@610455d6        System.out.println(instance2); //com.keafmd.Study.designPatterns.Blog.Singleton@610455d6        System.out.println(instance1==instance2); //true    }}

破坏后的情况

Singleton:(不改变)

 /** * Keafmd * * @ClassName: Singleton * @Description: 单例模式 * @author: 牛哄哄的柯南 * @date: 2021-09-07 10:53 */public class Singleton {    private static Singleton instance = new Singleton();    private Singleton (){    }    public static Singleton getInstance() {        return instance;    }}

测试类(通过反射破坏):

 package com.keafmd.Study.designPatterns.Blog;import java.lang.annotation.Annotation;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;/** * Keafmd * * @ClassName: SigletonTest * @Description: 测试类 * @author: 牛哄哄的柯南 * @date: 2021-09-07 11:04 */pu

以上就是Java单例模式的创建,破坏和防破坏的详细内容,更多请关注0133技术站其它相关文章!

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