单例模式(singleton)之“世上安得双全法”

返沪隔离在住处,远程办公闷得慌,写篇水文来凑数~_^


单例模式作为设计模式的入门模式,网上有各种写法,有点象孔乙己“茴”字的四种写法,都研究烂了,还能玩出啥新意?稍安勿躁,先来回顾一下:

 

一、饿汉式

/**
 * 饿汉式
 */
public class Single01 {

    private Single01() {

    }

    public void sayHello() {
        System.out.println("hello 1");
    }

    private static Single01 instance = new Single01();

    public static Single01 getInstance() {
        return instance;
    }

}

从类加载的机制可以知道,这种写法,一旦classloader加载后,instance静态变量就被实例化了,不管你用不用得到。犹如饿了三天的汉子,见到食物就狼吞虎咽,不管好不好吃,有没有毒,由此得名。

 

二、懒汉式

既然“饿汉式”式写法,吃相难看,于是大佬们又研究出了下面的写法:(这里我们只说线程安全的写法,非线程安全的不提也罢)

package singleton;

public class Single02 extends SuperClass {

    private Single02() {
    }

    public void sayHello() {
        System.out.println("hello 2");
    }

    private static volatile Single02 instance = null;

    public static Single02 getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Single02.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Single02();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

大意是:如果用不到,就不实例化,classLoader装载时,instance为null,仅在第1次调用getInstance时才new对象。好比一个懒汉,非到饿得不行了,才去弄吃的,故名:懒汉式。

缺点:太复杂了,有点秀!这个双重检测(double check)以及volatile的作用,对于初学者得琢磨半天。

 

三、金屋藏娇式

package singleton;

public class Single03 {

    private Single03() {
    }

    private static class InnerHolder {
        private static Single03 instance = new Single03();
    }

    public static Single03 getInstance() {
        return InnerHolder.instance;
    }

    public void sayHello() {
        System.out.println("hello 3");
    }
}

鉴于懒汉式的写法太过复杂,于是又有人想到了:借助一个内部静态类,把需要的实例先偷偷藏起来,等到要用时才请出来,是为“金屋藏娇”。这个写法,个人认为算是常规写法中最好的1个。

 

四、固若金汤法(enum法)

前3种写法都有一个致命缺点,无法抵挡反序列化捣乱。试想“单例”的初衷,就是保证同一个jvm中不能new出2个相同的实例,必须“天下无双”。可惜事与愿违,java创建实例的方法不仅仅只有构造函数new这一种,可以把现有实例序列化成字符串(比如:json序列化),然后再拿json串反序列化成新对象,相当于人类的生物clone技术,虽然克隆出来的兄弟,长相不分你我,但我们都知道“好看的皮囊千篇一律,有趣的灵魂独各不相同”。所以《effective java》中提出一种新方法:

package singleton;

public enum Single04 {

    INSTANCE;

    public void sayHello() {
        System.out.println("hello 4");
    }


}

这个写法可谓思路清奇,java中的enum本身也是一个类(虽然有点特殊),但是jvm规定enum没有构造函数,而且内部就是静态类,所以天然单例,关键还能防止反序列化攻击,比如下面的代码:

Gson gson = new Gson();
Single04 single04a = Single04.INSTANCE;
String s04 = gson.toJson(single04a);
System.out.println(s04);
Single04 single04b = gson.fromJson(s04, Single04.class);
single04b.sayHello();
System.out.println(single04a.hashCode() + " " + single04b.hashCode());

输出:

"INSTANCE"
hello 4
2051450519 2051450519

看第3行,2个实例的hashcode完全相同,说明就是同1个对象。而上述测试代码,换成前3种写法的任何1种:

Gson gson = new Gson();
Single03 single03a = Single03.getInstance();
String s03 = gson.toJson(single03a);
System.out.println(s03);
Single03 single03b = gson.fromJson(s03, Single03.class);
single03b.sayHello();
System.out.println(single03a.hashCode() + " " + single03b.hashCode());

输出:

{}
hello 3
1450821318 668849042

第3行看出,这2个实例的hashcode已经不同了,说明是2个不同的实例。

所以,从安全角度来看,enum用作单例毫无破绽,称之为“固若金汤法”名副其实!

 

等等!这就天下太平,人生圆满了吗?OO的世界中,还有多态呢! 如果这个单例类,需要继承自父类怎么弄?

终于,生活还是对我们下了狠手,人生太艰难了!enum不允许继承父类!!!

 

正所谓

世间安得双全法,不负如来不负卿

既然如此,那就... 洗洗睡吧,梦里什么都有!

posted @ 2020-02-12 23:34  菩提树下的杨过  阅读(474)  评论(0编辑  收藏