法则:用私有构造器或枚举类型强化Singleton属性
实现Singleton的三种方法:
- 把构造器保持为私有的,并导出公有的静态成员。
- 把构造器保持为私有的,并导出公有的静态工厂方法。
- 使用单元素的枚举类型来实现。
直接调用INSTANCE
public class Singleton{
public static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
private Singleton(){}
}
使用静态方法getInstance获取
public class Singleton implements Serializable{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return INSTANCE;
}
}
以上两种方法可能存在如下问题:
享有特权的客户端可以借助AccessibleObject.setAccessible方法,通过反射机制调用私有构造器。
若Singleton类实现可序列化的,会导致每次反序列化都会产生一个新的实例。
针对问题一,我们通常会在私有的构造函数中,添加一个判断,若实例已存在,则抛出一个异常。
private Singleton(){
if (INSTANCE != null){
throw new UnsupportedOperationException("Instance already exist");
}
}
- 针对问题二,我们先看下没有做任何处理时的效果:
a. 让Singleton类实现Serializable:
public class Singleton implements Serializable{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
private Singleton(){
if (INSTANCE != null){
throw new UnsupportedOperationException("Instance already exist");
}
}
public static Singleton getInstance(){
return INSTANCE;
}
}
b. 进行序列化和反序列化:
public class SingletonTest {
public static void main(String[] args){
try {
serialize(Singleton.getInstance(),"singleton");
deserialize("singleton");
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 实现序列化
* @param singleton 传入的Singleton对象
* @param filename 传入的文件名
* @throws IOException
*/
public static void serialize(Singleton singleton, String filename) throws IOException {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filename);
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
//写入文件
oos.writeObject(singleton);
//打印序列化的对象
System.out.println("Before serialize: " + singleton);
oos.flush();
}
/**
* 实现反序列化
* @param filename 文件名
* @return
* @throws IOException
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static Singleton deserialize(String filename) throws IOException, ClassNotFoundException {
FileInputStream fis = new FileInputStream(filename);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
//读取到反序列化对象
Singleton singleton = (Singleton) ois.readObject();
//打印对象
System.out.println("After deserialize: " + singleton);
return singleton;
}
}
c. 实现结果如下:
Before serialize: single_mode.Singleton@14ae5a5
After deserialize: single_mode.Singleton@448139f0
我们可以看到序列化前后两个对象实例并不是一样的。
d. 解决方法:重写readResolve方法,返回Instance单例:
public class Singleton implements Serializable{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
private Singleton(){
if (INSTANCE != null){
throw new UnsupportedOperationException("Instance already exist");
}
}
public static Singleton getInstance(){
return INSTANCE;
}
private Object readResolve(){
return INSTANCE;
}
}
使用单元素的枚举类型:
public enum Singleton {
INSTANCE;
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
使用方法:
public static void main(String[] args){
Singleton.INSTANCE.setName("test");
System.out.println(Singleton.INSTANCE.getName());
}
这种方法在功能上与公有域方法相近,但是它更简洁,无偿地提供了序列化机制,防止多次序列化,即使是在面对复杂的序列化或者反射攻击时。