五种单例模式的安全性问题

在之前两讲中，介绍了懒汉式、饿汉式、双重锁、内部类、枚举5种单例模式，其实单例模式还有很多种设计，在此就不一一介绍了。

在这5种单例模式中，枚举最为特殊，由于是官方提供的一种模式，所以不能被破解，是十分安全的。

在剩余4种中，我们以懒汉式为例说说安全问题。

正常调用代码：

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		Husband01 s011 = Husband01.getWife();
		Husband01 s012 = Husband01.getWife();

		System.out.println(s011);
		System.out.println(s012);
		System.out.println(s011 == s012);
	}
}

输出结果

Husband01@c3c749
Husband01@c3c749
true

接下来，用反射破解单例模式：

import java.lang.reflect.Constructor;
public class Client {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Husband01 s011 = Husband01.getWife();
		Husband01 s012 = Husband01.getWife();

		//利用反射创建新对象
		Class<Husband01> h1 = (Class<Husband01>) Class.forName("Husband01");//反射获取H1对象
		Constructor c = h1.getDeclaredConstructor(null);//获取无参构造函数
		c.setAccessible(true);//更改无参构造函数权限为公开
		Husband01 s013 = (Husband01) c.newInstance(null);//创建新对象

		System.out.println(s011);
		System.out.println(s012);
		System.out.println(s013);
		System.out.println(s011 == s012);
		System.out.println(s011 == s013);
	}
}

输出结果

Husband01@1bc4459
Husband01@1bc4459
Husband01@12b6651
true
false

另一种，利用反序列化破解（需实现Serializable）单例模式：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
public class Client {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Husband01 s011 = Husband01.getWife();
		Husband01 s012 = Husband01.getWife();

		//利用反序列化创建新对象
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/a.txt");
		ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
		oos.writeObject(s011);
		fos.close();
		oos.close();

		FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/a.txt");
		ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
		Husband01 s013 = (Husband01) ois.readObject();
		fis.close();
		ois.close();

		System.out.println(s011);
		System.out.println(s012);
		System.out.println(s013);
		System.out.println(s011 == s012);
		System.out.println(s011 == s013);
	}
}

输出结果

Husband01@13bad12
Husband01@13bad12
Husband01@1a626f
true
false

我们现在知道了如果破解，那么如果避免呢？

代码应该这样写！

import java.io.ObjectStreamException;
import java.io.Serializable;

/**
 * 懒汉式模式：在类加载时不初始化，当需要时再反馈（延迟加载）
 */
public class Husband01 implements Serializable{
	//这句话看起来很奇怪，就理解为一开始每个男人都是没有老婆的
	private static Husband01 wife = null;
	//私有化老公，让小三无法拥有
	private Husband01(){
		if(wife != null){//防止反射破解
			throw new RuntimeException();
		}
	}

	//当家里人找你要老婆的时候
	public static synchronized Husband01 getWife(){//添加synchronized防止小三插入问题
		if(wife == null){
			wife = new Husband01();//这句话理解成老公和老婆结婚啦！
		}
		return wife;
	}

	// 防止反序列化破解
    private Object readResolve() throws ObjectStreamException {    
        return wife;  
    } 
}

这样子，我们就能避免被破解啦？那么五种设计模式的效率如何呢？请看 5种单例模式的效率问题！

秒客网

五种单例模式的安全性问题

相关文章