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设计模式之破环单例模式和阻止破坏

news 2025/8/2 21:11:14

1. 序列化和反序列化

这里用饿汉式来做例子
LazySingleton

import java.io.Serializable;public class LazySingleton implements Serializable {private static LazySingleton lazySingleton = null;private LazySingleton() {}public static synchronized LazySingleton getInstance() {if (lazySingleton == null) {lazySingleton = new LazySingleton();}return lazySingleton;}
}

TestSerializer

import java.io.*;public class TestSerializer {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {// 懒汉式LazySingleton instance = LazySingleton.getInstance();// 通过序列化和反序列化的方式，创建对象ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("singleton"));oos.writeObject(instance);ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("singleton")));LazySingleton objInstance = (LazySingleton)ois.readObject();System.out.println(instance);System.out.println(objInstance);}
}

输出结果：

yxz.singleton.LazySingleton@3764951d
yxz.singleton.LazySingleton@312b1dae

可以看到这俩对象不一样。
但是使用枚举输出结果是一样的。

如果不让其破坏呢？？？

我们在单例中添加一个方法。

import java.io.Serializable;public class LazySingleton implements Serializable {private static LazySingleton lazySingleton = null;private LazySingleton() {}public static synchronized LazySingleton getInstance() {if (lazySingleton == null) {lazySingleton = new LazySingleton();}return lazySingleton;}private Object readResolve() {return lazySingleton;}
}

输出结果：

yxz.singleton.LazySingleton@3764951d
yxz.singleton.LazySingleton@3764951d

这样输出结果是一样的了。因为反序列化创建对象时，是通过反射创建的，反射会调用我们自己的readResolve方法，如果重写，会调用这个，否则会破坏单例模式。

2. 反射

通过字节码对象创建构造器对象，通过构造器对象，初始化单例对象，由于单例对象的构造方法是私有化的，调用构造器中的方法，赋予权限，创建单例对象。

TestReflect

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;public class TestReflect {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {Class clz = LazySingleton.class;// 通过字节码对象创建构造器对象Constructor constructor = clz.getDeclaredConstructor();// 赋予权限constructor.setAccessible(true);// 初始化单例对象LazySingleton clzInstance = (LazySingleton)constructor.newInstance();System.out.println(clzInstance);LazySingleton instance = LazySingleton.getInstance();System.out.println(instance);}
}

输出结果：

yxz.singleton.LazySingleton@1b6d3586
yxz.singleton.LazySingleton@4554617c

坏了，又是一样的，这可怎么办！！！
我们如何阻止呢？
我们对代码的构造模式进行修改

import java.io.Serializable;public class LazySingleton implements Serializable {private static LazySingleton lazySingleton = null;private LazySingleton() {if(lazySingleton != null){throw new RuntimeException("不允许创建多个实例");}}public static synchronized LazySingleton getInstance() {if (lazySingleton == null) {lazySingleton = new LazySingleton();}return lazySingleton;}private Object readResolve() {return lazySingleton;}
}

这样我们再运行，输出结果是：

yxz.singleton.LazySingleton@1b6d3586
yxz.singleton.LazySingleton@4554617c

恭喜你，仍然能出现两个！！！但是，我们先创建一个对象，再使用反射呢？

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;public class TestReflect {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {LazySingleton instance = LazySingleton.getInstance();System.out.println(instance);Class clz = LazySingleton.class;Constructor constructor = clz.getDeclaredConstructor();constructor.setAccessible(true);LazySingleton clzInstance = (LazySingleton)constructor.newInstance();System.out.println(clzInstance);}
}

运行结果：

yxz.singleton.LazySingleton@1b6d3586
Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetExceptionat sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:62)at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(DelegatingConstructorAccessorImpl.java:45)at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:423)at yxz.singleton.broker.TestReflect.main(TestReflect.java:16)
Caused by: java.lang.RuntimeException: 不允许创建多个实例at yxz.singleton.LazySingleton.<init>(LazySingleton.java:10)... 5 more