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  • 用私有构造器或者枚举类型强化Singleton 属性

    用私有构造器或者枚举类型强化Singleton 属性

    java
    effective java
    创建和销毁对象

    1. Singleton 的含义

    Singleton 大部分人都知道是单例的意思，因为它一般都是我们理解设计模式时，最好理解的一个。它的作用就是 使这个类就被实例化一次。在JDK1.5 前实现有两种方式，分别是 懒汉模式、饿汉模式。

    1.1 懒汉模式

    1. /** 
    2. * 懒汉模式 
    3. */ 
    4. public class Sengleton_Lyze { 
    5. //1,构造方法私有化 
    6. private Sengleton_Lyze(){  
    7. } 
    8.  
    9. //2,创建类的位唯一实例，private static 修饰 
    10. private static Sengleton_Lyze instance; 
    11.  
    12. //3,提供获取实例的方法,public static 修饰 
    13. public static Sengleton_Lyze getInstance(){ 
    14. if (instance==null) { 
    15. instance=new Sengleton_Lyze(); 
    16. } 
    17. return instance; 
    18. } 
    19. } 

    为什么使用getInstance()方法来获得实例?

    • 它可以被很灵活的修改，用户在不需要修改API的情况下，我们可以改变这个类是否是单例的。

    • 第二个优势在泛型

    1.2 饿汉模式

    1. /** 
    2. * 单例模式Sengleton 
    3. * 试用实际场合：有些对象只需要一个就够了。 
    4. * 作用：保证整个实际应用程序中某个实例有且只有一个 
    5. * 类别：饿汉模式，懒汉模式 
    6. * 区别：饿汉模式的特点，加载类时比较慢，获取比较慢。线程安全的。 
    7. *  
    8. *  
    9. */ 
    10. public class Sengleton_Hunger { 
    11. //1,构造方法私有化,不允许外接直接创建对象 
    12. private Sengleton_Hunger(){  
    13. } 
    14. //2，创建类的唯一实例，使用private static 修饰 
    15. private static Sengleton_Hunger instance = new Sengleton_Hunger(); 
    16.  
    17. //3，获取这个实例的方法 
    18. public static Sengleton_Hunger getInstance(){ 
    19. return instance; 
    20. } 
    21.  
    22. } 

    运行代码

    1. public class Test { 
    2. public static void main(String[] args) { 
    3.  
    4. //饿汉模式 
    5. Sengleton_Hunger s1=Sengleton_Hunger.getInstance(); 
    6. Sengleton_Hunger s2=Sengleton_Hunger.getInstance(); 
    7. if (s1==s2) { 
    8. System.out.println("true"); 
    9. }else { 
    10. System.out.println("false"); 
    11. } 
    12.  
    13. //懒汉模式 
    14. Sengleton_Lyze s3=Sengleton_Lyze.getInstance(); 
    15. Sengleton_Lyze s4=Sengleton_Lyze.getInstance(); 
    16. if (s1==s2) { 
    17. System.out.println("一样的"); 
    18. }else { 
    19. System.out.println("不同的"); 
    20. } 
    21. } 
    22.  
    23. } 

    运行结果

    true
一样的

    1.3 序列化

    为了让成为单例的类实现 序列化的(Serializable)，我们仅仅在声明上加上 "implements Serializable" 是不够的。 为了维护并保证 单例，必须要声明所有实例域都是 瞬时(transient) 的，并提供一个readResolve方法。否则，每次反序列化一个序列化的实例时，都会创建一个新的实例。如，我们可以为我们的 懒汉模式 加上这个方法

    1. private Object readResolve() { 
    2. return instance; 
    3. } 

    1.4 总结

    • 都需要构造方法私有化

    • 提供公有的静态成员，方便客户端获取类的唯一实例

    • 序列化时需要提供额外的readResolve 方法，防止反序列化时创建对象
      总体上来说，懒汉就是时间换空间，在需要获取的时候才会去实例化。而饿汉就是空间换时间,不管使用否，都会实例化一个放入内存中。饿汉模式的特点，加载类时比较慢,获取比较慢、线程安全的，饿汉反之。
      但是如果客户端拥有 AccessibleObject.setAccessible() 的权限，就可以通过反射机制调用私有构造器

    2 通过反射获得不同实例

    2.1 举例说明

    1. public class Test { 
    2. public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException { 
    3. //饿汉模式 
    4. Constructor sengleton_Hunger = Sengleton_Hunger.class.getDeclaredConstructor(); 
    5. sengleton_Hunger.setAccessible(true); 
    6. Sengleton_Hunger s1= (Sengleton_Hunger) sengleton_Hunger.newInstance(); 
    7. Sengleton_Hunger s2= (Sengleton_Hunger) sengleton_Hunger.newInstance(); 
    8. if (s1==s2) { 
    9. System.out.println("true"); 
    10. }else { 
    11. System.out.println("false"); 
    12. } 
    13.  
    14. //懒汉模式 
    15. Constructor sengleton_Lyze = Sengleton_Lyze.class.getDeclaredConstructor(); 
    16. sengleton_Lyze.setAccessible(true); 
    17. Sengleton_Lyze s3= (Sengleton_Lyze) sengleton_Lyze.newInstance(); 
    18. Sengleton_Lyze s4= (Sengleton_Lyze) sengleton_Lyze.newInstance(); 
    19. if (s1==s2) { 
    20. System.out.println("一样的"); 
    21. }else { 
    22. System.out.println("不同的"); 
    23. } 
    24. } 
    25.  
    26. } 

    显示的结果

    false
不同的

    2.2 通过异常来防止二次实例对象

    public class Sltn {
    private static Sltn s = null;
    private static boolean flag = true;
    
    private Sltn(){
        System.out.println("flag:" + flag);
        if(flag){  
            flag = !flag;  
        }else{  
            try {  
                throw new Exception("duplicate instance create error!" + Sltn.class.getName());  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }
    
    public static Sltn getInstance(){
        if(null == s){  
            s = new Sltn();  
        }  
        return s;  
    }
}

    使用反射第二次创建就会抛出异常

    2.3 总结

    • 通过反射在一定的条件下，是可以使用 类私有的构造方法来获得不同对象的。

    • 通过在类私有构造方法中加入条件，可以防止反射获得第二个实例，但写法有些多余、复杂。

    3. 枚举类型

    在JDK1.5之后出现了第三种实现单例模式的方式 ，只需要编写一个含有单个元素的枚举类型

    public enum Elvis {
    INSTANCE;
    public void leaveTheBuilder(){
    }
}

    • 这种方法更加的简洁

    • 无偿提供序列化机制，绝对防止多次实例化

    • 可以面对复杂的序列化或者反射攻击

    • 单元素的枚举类型已经成为了实现Singleton(单例)的最佳方法
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