单例模式设计模式

单例模式

单例模式必须具有三点

• 构造器私有化（只能自己访问）
• 提供一个私有的静态变量（static修饰 成为类变量，只能自己访问）
• 提供一个开放的方法 （访问变量）

常见的五种实现模式

主要

• 饿汉式（线程安全，调用效率高。不能延时加载）
• 懒汉式 (线程安全，调用效率不高，可以延时加载)

其他

• 双重检测锁式（由于JVM底层内部模型原因，偶尔出现问题，不建议使用,现在已经修复使用volatile 关键字 ，但不建议使用）
• 静态内部类式（线程安全，调用率高，可以延时加载）
• 枚举单例（线程安全，调用率高，不能延时加载）

饿汉式

public class SingletonDemo{
/*提供一个私有的静态变量*/
	private static  SingletonDemo singletonDemo=new SingletonDemo()
 /*构造器私有化*/
	private SingletonDemo(){} 
/*提供一个开放的方法 */
	public static /*synchronized*/  SingletonDemo  getInstance(){
			return  singletonDemo; }
}

• 饿汉式单例模式代码中，static变量会在类转载时初始化，此时不会涉及多个线程对象访问的问题，虚拟机只会加载一次该类，不会发生并发问题，可以省略 synchronized关键字
• 问题：如果只是加载本类，而不是调用getInstance(),甚至没有调用，会造成资源浪费。

懒汉式

public class SingletonDemo{

	private static  SingletonDemo singletonDemo

	private SingletonDemo(){} 

	public static synchronized  SingletonDemo  getInstance(){
			if（null==singletonDemo）{
				singletonDemo=new SingletonDemo()
			}
			return  singletonDemo; 
		}
}

双重检测单例模式

public class SingletonDemo{
/**必须加volatile  关键字 否则可能回去空对象
	private  volatile  static  SingletonDemo singletonDemo;

	private SingletonDemo(){} 

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

静态内部类方式（推荐）

public class SingletonDemo{

	private  static  SingletonClass (){
		private static final SingletonDemo instance=new SingletonDemo ();
	}

	private SingletonDemo(){} 

	public static   SingletonDemo  getInstance(){
		return SingletonClass.instance;
		}
}

• 外部类没有static属性，不会立即加载对象
• 只有调用getInstance()，才会加载静态内部类。加载类天然是线程安全的，instance是static修饰的，保证内存中只有一个实例存在，而且只能赋值一次
• 兼备了并发高效调用，延迟加载的优势

枚举单例模式

public enum SingletonDemo｛
	/**枚举本身就是单例的
	INSTANCE;
	//添加业务操作
	public void method(){
	}
}

• 枚举本身就是单例的，但是枚举没有延迟加载，其余都好。

选用：

占用资源少，不需要延迟加载：

• 枚举式 好于 饿汉式
  占用资源大，需要延时加载：
• 静态内部类 好于 懒汉式

反射和反序列化可以破解以上的除了枚举 的其他单例模式（枚举基于jvm底层实现的天然单例）

破解方式(以懒汉模式为例)

反射破解
Class<SingletonDemo>  clazz =(Class<SingletonDemo>) Class.forName("com.**.SingletonDemo")
Constructor<SingletonDemo>  c=clazz.getDeclaredControctor(null);
c.setAccesssible(true);
SingletonDemo  s1=c.newInstance();
SingletonDemo  s2=c.newInstance();
两个对象地址自不一样

反序列化破解
写
SingletonDemo  s3=SingletonDemo.getInstance();
FIleOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/a.txt")
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream (fos)
oos.writeObject(s1)
oos .close; 
fos.close

读
ObejcetInputStream ois = new ObejcetInputStream （new FileInputStream ("d:/a.txt")）
SingletonDemo   s4= (SingletonDemo)  ois .readObject()
s3和s4的地址不同

防止破解

防止反射（在私有构造器加入判断如下）
private SingletonDemo(){
	if(null  !=  instance){
		throw new RuntimeException();
	}
}


防止序列化破解（在类里面加入一个方法）
/*反序列化时，如果定义了readResolve（）则直接返回此方法返回的对象，而不需要单独再创建对象
private  Object readResolve() throws ObjectStreamException{
	return  instance
}

常见的应用场景

• Windows的Task Manager(任务管理器)
• 数据库连接池一般采用单例模式
• 操作系统的文件系统一般单例模式
• Application也是单例的典型应用
• 在spring容器中，默认bean为单例，便于管理
• 在servlet编程中，每个servlet也是单例
• 在springMVC/Structs1框架中，控制器对象也是单例

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来源： https://blog.csdn.net/weixin_43704975/article/details/97614163