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來源：拿筆小星_ ，
blog.csdn.net/u013096088/article/details/81161084
最近在閱讀《Effective Java 》這本書，第3個條款專門提到了單例屬性，並給出了使用單例的最佳實踐建議。讓我對這個單例樣式（原本我以為是設計樣式中最簡單的一種）有了更深的認識。
單例樣式
單例樣式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡單的設計樣式之一。這種型別的設計樣式屬於建立型樣式，它提供了一種建立物件的最佳方式。
在應用這個樣式時，單例物件的類必須保證只有一個實體存在。許多時候整個系統只需要擁有一個的全域性物件，這樣有利於我們協調系統整體的行為。
單例的特點
-
單例類只能有一個實體。
-
單例類必須自己建立自己的唯一實體。
-
單例類必須給所有其他物件提供這一實體。
單例樣式的7種寫法
單例樣式的寫法很多，涉及到了執行緒安全和效能問題。在這裡我不重覆介紹。這篇《單例樣式的七種寫法》寫得很詳細，博主也給出了每一種寫法的優缺點。
http://www.hollischuang.com/archives/205
但是，單例樣式真的能夠實現實體的唯一性嗎？答案是否定的。
如何破壞單例
反射
有兩種常見的方式來實現單例。他們的做法都是將構造方法設為私有，並匯出一個公有的靜態成員來提供對唯一實例的訪問。在第1種方式中，成員是個final欄位：
// Singleton with public final field
public class Elvis {
public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
private Elvis() { … }
public void leaveTheBuilding() { … }
}
只呼叫私有建構式一次，以初始化公共靜態final欄位elvi.instance。不提供公有的或者受保護的建構式保證了全域性唯一性：當Elvis類初始化的時候，僅僅只會有一個Elvis實體存在——不多也不少 。無論客戶端怎麼做都無法改變這一點，只不過我還是要警告一下 ：授權的客戶端可以透過反射來呼叫私有構造方法，藉助於AccessibleObject.setAccessible方法即可做到 。如果需要防範這種攻擊，請修改建構式，使其在被要求建立第二個實體時丟擲異常。
測試程式碼：
public class TestSingleton {
/**
* 透過反射破壞單例
*/
@Test
public void testReflection() throws Exception {
/**
* 驗證單例有效性
*/
Elvis elvis1 = Elvis.INSTANCE;
Elvis elvis2 = Elvis.INSTANCE;
System.out.println(“elvis1 == elvis2 ? ===>” + (elvis1 == elvis2));
System.err.println(“—————–“);
/**
* 反射呼叫構造方法
*/
Class clazz = Elvis.class;
Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor(null);
cons.setAccessible(true);
Elvis elvis3 = (Elvis) cons.newInstance(null);
System.out.println(“elvis1 == elvis3 ? ===> “
+ (elvis1 == elvis3));
}
}
執行結果：
Elvis Constructor is invoked!
elvis1 == elvis2 ? ===> true
elvis1 == elvis3 ? ===> false
—————–
Elvis Constructor is invoked!
結論：
反射是可以破壞單例屬性的。因為我們透過反射把它的建構式設成可訪問的，然後去生成一個新的物件。
改進版的單例寫法：
public class Elvis {
public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
private Elvis() {
System.err.println(“Elvis Constructor is invoked!”);
if (INSTANCE != null) {
System.err.println(“實體已存在，無法初始化！”);
throw new UnsupportedOperationException(“實體已存在，無法初始化！”);
}
}
}
結果：
Elvis Constructor is invoked!
elvis1 == elvis2 ? ===> true
—————–
Elvis Constructor is invoked!
實體已存在，無法初始化！
第2種實現單例樣式的方法是，提供一個公有的靜態工廠方法：
// Singleton with static factory
public class Elvis {
private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
private Elvis() { … }
public static Elvis getInstance() { return INSTANCE; }
public void leaveTheBuilding() { … }
}
所有呼叫Elvis類的getInstance方法，傳回相同的物件取用，並且不會有其它的Elvis物件被建立。但同樣有上面第1個方法提到的反射破壞單例屬性的問題存在。
序列化和反序列化
如果對上述2種方式實現的單例類進行序列化，反序列化得到的物件是否是同一個物件呢？答案是否定的。
看下麵的測試程式碼：
單例類：
public class Elvis implements Serializable {
public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
private Elvis() {
System.err.println(“Elvis Constructor is invoked!”);
}
}
測試程式碼：
/**
* 序列化對單例屬性的影響
* @throws Exception
*/
@Test
public void testSerialization() throws Exception {
Elvis elvis1 = Elvis.INSTANCE;
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(“a.txt”);
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
oos.writeObject(elvis1);
oos.flush();
oos.close();
Elvis elvis2 = null;
FileInputStream fis = new FileInputStream(“a.txt”);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
elvis2 = (Elvis) ois.readObject();
System.out.println(“elvis1 == elvis2 ? ===>” + (elvis1 == elvis2));
}
結果是：
Elvis Constructor is invoked!
elvis1 == elvis2 ? ===>false
說明：
透過對序列化後的Elvis 進行反序列化得到的物件是一個新的物件，這就破壞了Elvis 的單例性。
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