Singleton单例模式-如何防止JAVA反射对单例类的攻击？

在我的上篇随笔中，我们知道了创建单例类有以下几种方式：

(1).饿汉式

(2).懒汉式(、加同步锁的懒汉式、加双重校验锁的懒汉式、防止指令重排优化的懒汉式)

(3).登记式单例模式

(4).静态内部类单例模式

(5).枚举类型的单例模式

在上面的5种实现方式中，除了枚举类型外，其他的实现方式是可以被JAVA的反射机制给攻击的，即使他的构造方法是私有化的，

我们也可以做一下处理，从外部得到它的实例。

举例1：不经过处理的单例类被JAVA反射机制攻击

public class MyManger {

    private static  MyManger instance=new MyManger();

    private  MyManger() {

    }

    public static MyManger getInstance() {

        return instance;

    }

}

测试代码，发现返回结果"myManger!=myManger1"

public class MeTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        MyManger myManger = MyManger.getInstance();

        Constructor<?> constructor = MyManger.class.getDeclaredConstructor(null);

        constructor.setAccessible(true);

        MyManger myManger1 = (MyManger) constructor.newInstance();

        if (myManger == myManger1) {

            System.out.printf("myManger==myManger1");

        }else{

            System.out.printf("myManger!=myManger1");

        }

    }

}

举例2.经过处理的单例类，JAVA反射机制攻击测试

public class MyManger7 {

    //这里两行的顺序非常关键，当前行(public static boolean flag = false;)一定要在(private static MyManger7 instance = new MyManger7();)的前面

    //因为下面这一行new MyManger7()其中的构造器会修改flag的值，如果顺序被调整，new MyManger7()中修改过的值后来

    //又会被static boolean flag = false;覆盖，从而没有目的

    public static boolean flag = false;

    private static MyManger7 instance = new MyManger7();

    private MyManger7() {

        synchronized (MyManger7.class){

            if (flag == false) {

                flag = true;

            } else {

                throw new RuntimeException("正在遭受反射攻击");

            }

        }

    }

    public static MyManger7 getInstance() {

        return instance;

    }

}

测试代码和举例1一致，发现返回结果向外抛异常

Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetException

    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)

    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:39)

    at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(DelegatingConstructorAccessorImpl.java:27)

    at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:513)

    at com.jd.o2o.lzc.MeTest7.main(MeTest7.java:11)

    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)

    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:39)

    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:25)

    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:597)

    at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:134)

Caused by: java.lang.RuntimeException: 正在遭受反射攻击

    at com.jd.o2o.lzc.MyManger7.<init>(MyManger7.java:15)

    ... 10 more

举例3：枚举类型的单例模式被JAVA反射机制攻击测试

public enum MyManger6 {

    INSTANCE;

    private  MyResource instance;

    MyManger6() {

        instance = new MyResource();

    }

    public  MyResource getInstance() {

        return instance;

    }

}

class MyResource {

    public void doMethod() {

        System.out.println("枚举类型的单例类资源");

    }

}

举例3：测试代码

public class MeTest6 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Constructor<?> constructor = MyManger6.class.getDeclaredConstructor(null);

        constructor.setAccessible(true);

        MyManger6 myManger1 = (MyManger6) constructor.newInstance();

        System.out.println("myManger1="+myManger1);

    }

}

举例3：测试结果,会发现枚举类是不允许使用反射来构造对象的

Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodException: com.jd.o2o.lzc.MyManger6.<init>()

    at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:2706)

    at java.lang.Class.getDeclaredConstructor(Class.java:1985)

    at com.jd.o2o.lzc.MeTest6.main(MeTest6.java:8)

    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)

    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:39)

    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:25)

    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:597)

    at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:134)