Java实现单例模式之饿汉式、懒汉式、枚举式，带测试。

Java实现单例的3种普遍的模式，饿汉式、懒汉式、枚举式。

具体代码如下：

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1. package com.lcx.mode;  
2.   
3.   
4. /** 
5.  *  
6.  * 饿汉式单例，不管以后用不用这个对象，我们一开始就创建这个对象的实例， 
7.  * 需要的时候就返回已创建好的实例对象，所以比较饥饿，故此叫饿汉式单例。 
8.  * @author qq1013985957 
9.  * 
10.  */  
11. public class SingletonHanger {  
12.     private static final SingletonHanger instance = new SingletonHanger();  
13.     private SingletonHanger() {  
14.     }  
15.     public static SingletonHanger getInstance(){  
16.         return instance;  
17.     }  
18. }  
19. /** 
20.  * 懒汉汉式单例，在需要单例对象的时候，才创建唯一的单例对象，以后再次调用，返回的也是第一创建的单例对象 
21.  * 将静态成员初始化为null，在获取单例的时候才创建，故此叫懒汉式。 
22.  * @author qq1013985957 
23.  * 
24.  */  
25. class SingletonLazy{  
26.     private static SingletonLazy instance = null;  
27.     private SingletonLazy() {  
28.     }  
29.     /** 
30.      * 此方法实现的单例，无法在多线程中使用，多线可以同时进入if方法，会导致生成多个单例对象。 
31.      * @return 
32.      */  
33.     public static SingletonLazy getInstance1(){  
34.         if(instance==null){  
35.             instance = new SingletonLazy();  
36.         }  
37.         return instance;  
38.     }  
39.     /** 
40.      * 大家都会想到同步，可以同步方法实现多线程的单例 
41.      * 但是这种方法不可取，严重影响性能，因为每次去取单例都要检查方法，所以只能用同步代码块的方式实现同步。 
42.      * @return 
43.      */  
44.     public static synchronized SingletonLazy getInstance2(){  
45.         if(instance==null){  
46.             instance = new SingletonLazy();  
47.         }  
48.         return instance;  
49.     }  
50.     /** 
51.      * 用同步代码块的方式，在判断单例是否存在的if方法里使用同步代码块，在同步代码块中再次检查是否单例已经生成， 
52.      * 这也就是网上说的 双重检查加锁的方法 
53.      * @return 
54.      */  
55.     public static synchronized SingletonLazy getInstance3(){  
56.         if(instance==null){  
57.             synchronized (SingletonLazy.class) {  
58.                 if(instance==null){  
59.                     instance = new SingletonLazy();  
60.                 }  
61.             }  
62.         }  
63.         return instance;  
64.     }  
65. }  
66. /** 
67.  *  
68.  * 使用枚举实现单例模式，也是Effective Java中推荐使用的方式 
69.  * 根据具体情况进行实例化，对枚举不熟悉的同学，可以参考我的博客 JAVA 枚举类的初步理解。 
70.  * 它的好处：更加简洁，无偿提供了序列化机制，绝对防止多次实例化，即使面对复杂的序列和反射攻击。 
71.  * @author qq1013985957 
72.  * 
73.  */  
74. enum SingletionEnum{  
75.     SingletionEnum("单例的枚举方式");  
76.     private String str ;  
77.     private SingletionEnum(String str){  
78.         this.setStr(str);  
79.     }  
80.     public String getStr() {  
81.         return str;  
82.     }  
83.     public void setStr(String str) {  
84.         this.str = str;  
85.     }  
86.       
87. }  

package com.lcx.mode;/** *  * 饿汉式单例，不管以后用不用这个对象，我们一开始就创建这个对象的实例， * 需要的时候就返回已创建好的实例对象，所以比较饥饿，故此叫饿汉式单例。 * @author qq1013985957 * */public class SingletonHanger {private static final SingletonHanger instance = new SingletonHanger();private SingletonHanger() {}public static SingletonHanger getInstance(){return instance;}}/** * 懒汉汉式单例，在需要单例对象的时候，才创建唯一的单例对象，以后再次调用，返回的也是第一创建的单例对象 * 将静态成员初始化为null，在获取单例的时候才创建，故此叫懒汉式。 * @author qq1013985957 * */class SingletonLazy{private static SingletonLazy instance = null;private SingletonLazy() {}/** * 此方法实现的单例，无法在多线程中使用，多线可以同时进入if方法，会导致生成多个单例对象。 * @return */public static SingletonLazy getInstance1(){if(instance==null){instance = new SingletonLazy();}return instance;}/** * 大家都会想到同步，可以同步方法实现多线程的单例 * 但是这种方法不可取，严重影响性能，因为每次去取单例都要检查方法，所以只能用同步代码块的方式实现同步。 * @return */public static synchronized SingletonLazy getInstance2(){if(instance==null){instance = new SingletonLazy();}return instance;}/** * 用同步代码块的方式，在判断单例是否存在的if方法里使用同步代码块，在同步代码块中再次检查是否单例已经生成， * 这也就是网上说的 双重检查加锁的方法 * @return */public static synchronized SingletonLazy getInstance3(){if(instance==null){synchronized (SingletonLazy.class) {if(instance==null){instance = new SingletonLazy();}}}return instance;}}/** *  * 使用枚举实现单例模式，也是Effective Java中推荐使用的方式 * 根据具体情况进行实例化，对枚举不熟悉的同学，可以参考我的博客 JAVA 枚举类的初步理解。 * 它的好处：更加简洁，无偿提供了序列化机制，绝对防止多次实例化，即使面对复杂的序列和反射攻击。 * @author qq1013985957 * */enum SingletionEnum{SingletionEnum("单例的枚举方式");private String str ;private SingletionEnum(String str){this.setStr(str);}public String getStr() {return str;}public void setStr(String str) {this.str = str;}}

以上的单例模式就不测试，大家可以去测试，判断对象的hashcode是否一致来判断是否为同一个对象。

恶汉式、懒汉式的方式还不能防止反射来实现多个实例，通过反射的方式，设置ACcessible.setAccessible方法可以调用私有的构造器，可以修改构造器，让它在被要求创建第二个实例的时候抛出异常。

其实这样还不能保证单例，当序列化后，反序列化是还可以创建一个新的实例，在单例类中添加readResolve()方法进行防止。

代码如下：

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print?

1. package com.lcx.mode;  
2.   
3. import java.io.File;  
4. import java.io.FileInputStream;  
5. import java.io.FileOutputStream;  
6. import java.io.ObjectInputStream;  
7. import java.io.ObjectOutputStream;  
8. import java.io.Serializable;  
9. import java.lang.reflect.Constructor;  
10. import java.lang.reflect.InvocationTargetException;  
11.   
12. /** 
13.  * 懒汉汉式单例，在需要单例对象的时候，才创建唯一的单例对象，以后再次调用，返回的也是第一创建的单例对象 
14.  * 将静态成员初始化为null，在获取单例的时候才创建，故此叫懒汉式。 
15.  * @author qq1013985957 
16.  * 
17.  */  
18. public class Singleton implements Serializable{  
19.     /** 
20.      *  
21.      */  
22.     private static final long serialVersionUID = -5271537207137321645L;  
23.     private static Singleton instance = null;  
24.     private static int i = 1;  
25.     private Singleton() {  
26.         /** 
27.          * 防止反射攻击，只运行调用一次构造器，第二次抛异常 
28.          */  
29.         if(i==1){  
30.             i++;  
31.         }else{  
32.             throw new RuntimeException("只能调用一次构造函数");  
33.         }  
34.         System.out.println("调用Singleton的私有构造器");  
35.           
36.     }  
37.     /** 
38.      * 用同步代码块的方式，在判断单例是否存在的if方法里使用同步代码块，在同步代码块中再次检查是否单例已经生成， 
39.      * 这也就是网上说的 双重检查加锁的方法 
40.      * @return 
41.      */  
42.     public static synchronized Singleton getInstance(){  
43.         if(instance==null){  
44.             synchronized (Singleton.class) {  
45.                 if(instance==null){  
46.                     instance = new Singleton();  
47.                 }  
48.             }  
49.         }  
50.         return instance;  
51.     }  
52.     /** 
53.      *  
54.      * 防止反序列生成新的单例对象，这是effective Java 一书中说的用此方法可以防止，具体细节我也不明白 
55.      * @return 
56.      */  
57.     private Object readResolve(){  
58.         return instance;  
59.     }  
60.     public static void main(String[] args) throws Exception {  
61.         test1();  
62.         test2();  
63.     }  
64.     /** 
65.      * 测试 反序列 仍然为单例模式 
66.      * @throws Exception 
67.      */  
68.     public static void test2() throws Exception{  
69.         Singleton s  = Singleton.getInstance();  
70.         ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("E:\\Singleton.txt")));  
71.         objectOutputStream.writeObject(s);  
72.         ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("E:\\Singleton.txt")));  
73.         Object readObject = objectInputStream.readObject();  
74.         Singleton s1 = (Singleton)readObject;  
75.         System.out.println("s.hashCode():"+s.hashCode()+",s1.hashCode():"+s1.hashCode());  
76.           
77.         objectOutputStream.flush();  
78.         objectOutputStream.close();  
79.         objectInputStream.close();  
80.     }  
81.     /** 
82.      * 测试反射攻击 
83.      * @throws Exception 
84.      */  
85.     public static void test1(){  
86.         Singleton s  = Singleton.getInstance();  
87.         Class c = Singleton.class;  
88.         Constructor privateConstructor;  
89.         try {  
90.             privateConstructor = c.getDeclaredConstructor();  
91.             privateConstructor.setAccessible(true);  
92.             privateConstructor.newInstance();  
93.         } catch (Exception e) {  
94.             e.printStackTrace();  
95.         }  
96.     }  
97. }  

package com.lcx.mode;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectOutputStream;import java.io.Serializable;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;/** * 懒汉汉式单例，在需要单例对象的时候，才创建唯一的单例对象，以后再次调用，返回的也是第一创建的单例对象 * 将静态成员初始化为null，在获取单例的时候才创建，故此叫懒汉式。 * @author qq1013985957 * */public class Singleton implements Serializable{/** *  */private static final long serialVersionUID = -5271537207137321645L;private static Singleton instance = null;private static int i = 1;private Singleton() {/** * 防止反射攻击，只运行调用一次构造器，第二次抛异常 */if(i==1){i++;}else{throw new RuntimeException("只能调用一次构造函数");}System.out.println("调用Singleton的私有构造器");}/** * 用同步代码块的方式，在判断单例是否存在的if方法里使用同步代码块，在同步代码块中再次检查是否单例已经生成， * 这也就是网上说的 双重检查加锁的方法 * @return */public static synchronized Singleton getInstance(){if(instance==null){synchronized (Singleton.class) {if(instance==null){instance = new Singleton();}}}return instance;}/** *  * 防止反序列生成新的单例对象，这是effective Java 一书中说的用此方法可以防止，具体细节我也不明白 * @return */private Object readResolve(){return instance;}public static void main(String[] args) throws Exception {test1();test2();}/** * 测试 反序列 仍然为单例模式 * @throws Exception */public static void test2() throws Exception{Singleton s  = Singleton.getInstance();ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("E:\\Singleton.txt")));objectOutputStream.writeObject(s);ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("E:\\Singleton.txt")));Object readObject = objectInputStream.readObject();Singleton s1 = (Singleton)readObject;System.out.println("s.hashCode():"+s.hashCode()+",s1.hashCode():"+s1.hashCode());objectOutputStream.flush();objectOutputStream.close();objectInputStream.close();}/** * 测试反射攻击 * @throws Exception */public static void test1(){Singleton s  = Singleton.getInstance();Class c = Singleton.class;Constructor privateConstructor;try {privateConstructor = c.getDeclaredConstructor();privateConstructor.setAccessible(true);privateConstructor.newInstance();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

验证反射攻击结果：

如果不添加readResolve方法的结果：

添加readResolve方法的结果：