Java实现单例模式之饿汉式、懒汉式、枚举式

单例模式的实现（5种）

常用:

饿汉式(线程安全，调用效率高，但是不能延时加载)
懒汉式（线程安全，调用效率不高，可以延时加载）

其他：

双重检测锁式（由于jvm底层内部模型原因，偶尔会出问题，不建立使用）
静态内部类式（线程安全，调用效率高，但是可以延时加载）
枚举单例（线程安全，调用效率高，不能延时加载）
饿汉式单例具体代码如下：

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。
懒汉汉式单例代码如下：

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：

感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！