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!