Java反射破坏单例模式

今天电话面试的时候问到了，Google了一下

原出处：

http://blog.csdn.net/lws332969674/article/details/8125893

一、 Java中的反射技术可以获取类的所有方法、成员变量、还能访问private的构造方法，这样一来，单例模式中用的私有构造函数被调用就会产生多个实例，编写代码测试一下。

[java] view plaincopyprint?

1. package test;
2. import java.lang.reflect.Constructor;
3. public class SingetonTest {
4. private static SingetonTest singleton = null;
5. private int s = 0;
6. // 构造方法是私有的
7. private SingetonTest(){}
8. // 同步的获取实例方法
9. public static synchronized SingetonTest getInstance(){
10. // 懒汉模式的单例方法
11. if(null == singleton){
12. singleton = new SingetonTest();
13. }
14. return singleton;
15. }
16. public int getS() {
17. return s;
18. }
19. public void setS(int s) {
20. this.s = s;
21. }
22. /**
23. * @param args
24. */
25. public static void main(String[] args) {
26. try {
27. Constructor con = SingetonTest.class.getDeclaredConstructor();
28. con.setAccessible(true);
29. // 通过反射获取实例
30. SingetonTest singetonTest1 = (SingetonTest)con.newInstance();
31. SingetonTest singetonTest2 = (SingetonTest)con.newInstance();
32. // 常规方法获取实例
33. SingetonTest singetonTest3 = SingetonTest.getInstance();
34. SingetonTest singetonTest4 = SingetonTest.getInstance();
35. // 测试输出
36. System.out.println("singetonTest1.equals(singetonTest2) :" +  singetonTest1.equals(singetonTest2));
37. System.out.println("singetonTest3.equals(singetonTest4) :" +  singetonTest3.equals(singetonTest4));
38. System.out.println("singetonTest1.equals(singetonTest3) :" +  singetonTest1.equals(singetonTest3));
39. singetonTest1.setS(1);
40. singetonTest2.setS(2);
41. singetonTest3.setS(3);
42. singetonTest4.setS(4);
43. System.out.println("1:" + singetonTest1.getS() + "  2:" + singetonTest2.getS()+ "  3:" + singetonTest3.getS()+ "  4:" + singetonTest4.getS());
44. } catch (Exception e) {
45. // TODO Auto-generated catch block
46. e.printStackTrace();
47. }
48. }
49. }

测试结果：

singetonTest1.equals(singetonTest2) :false
singetonTest3.equals(singetonTest4) :true
singetonTest1.equals(singetonTest3) :false
1:1  2:2  3:4  4:4

通过反射技术生成的两个实例不同，通过常规方法获取的两个实例相同（即同一个实例，单例）。

二、防止反射破坏单例模式，构造函数调用时进行处理，当构造函数第2次被调用时抛出异常！修改构造方法如下：

[java] view plaincopyprint?

1. private static boolean flag = false;
2. // 构造方法是私有的
3. private SingetonTest(){
4. if(flag){
5. flag = !flag;
6. }
7. else{
8. try {
9. throw new Exception("duplicate instance create error!" + SingetonTest.class.getName());
10. } catch (Exception e) {
11. // TODO Auto-generated catch block
12. e.printStackTrace();
13. }
14. }
15. }

三、一些思考

1）单例模式是为了保证一个类只有一个实例，整个系统只能有自己创建的一个实例。应用在数据库连接或单个队列处理等问题。

2）单例模式构造，懒汉模式以时间换空间（用的时候才生产实例，每次都判断）；懒汉模式以空间换时间，直接创建实例，以后不用判断直接用。

3）懒汉模式线程安全问题，获取实例的方法要加上synchronized进行同步。

4）java的反射技术不要用于实例创建，反射主要用于Spring的IOC, Hibernate和白盒测试。

---------------------------------------------------------我是枚举分割线-------------------------------------------------------

可以用枚举防止反射破坏单例模型（PS:JAVA 枚举是线程安全的）

From:http://blog.csdn.net/tounaobun/article/details/8514989

JDK1.5及以后，增加了实现Singleton的第三种方法。只需编写一个包含单个元素的枚举类型。

Java代码

1. public enum Adam {
2. INSTANCE;   //只有一个元素
3. public void leaveTheBuilding() {;;;}
4. }

使用这种方法的好处是可以防止多次实例化，无偿提供了序列化机制，即使是面对复杂的序列化或者反射公鸡。

当你试图通过反射调用枚举类型的构造器时（默认构造器为private)，如果调用了setAccessible(true)方法，将会抛出IllegalArgumentException:

Java代码

1. Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects
2. at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Unknown Source)
3. at org.reflect.Test.main(Test.java:23)

对于前两种单例模式，为了使Singleton能够序列化，除了实现标记接口Serializable外，还需增加类似下面的方法，防止反序列化时生成“假冒”的单例类：

Java代码

1. private Object readResolve() {
2. return INSTANCE;
3. }

而对于枚举类型，完全不用多此一举。因为枚举类型已经提供了该机制。