1. 有些对象我们只需要一个,比如线程池、ServletContext、ApplicationContext、 Windows中的回收站,此时我们便可以用到单例模式。

单例模式就是确保一个类在任何情况下都只有一个实例,并提供一个全局访问点。

  1. 这种实现方式还没有被广泛采用,但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁,自动支持序列化机制,绝对防止多次实例化。这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式,它不仅能避免多线程同步问题,而且还自动支持序列化机制,防止反序列化重新创建新的对象,绝对防止多次实例化。不过,由于 JDK1.5 之后才加入 enum 特性,用这种方式写不免让人感觉生疏,在实际工作中,也很少用。
  2. 枚举算法的基本思想:把问题所有可能的解 一一 列举,然后判断每一个列举出的可能解是否为正确的解。
  3. 枚举算法程序实现的三个主要环节:枚举解(循环语句),筛选解(条件判断),输出解(或统计解的个数)。其一般程序结构特点是循环包含分支结构语句,实现对枚举出的解进行判断与筛选。其 中 ,循环包含分支结构语句用于确定枚举对象、枚举范围和判定条件。
  4. 枚举法的优化:尽可能地缩小解的列举范围。
  5. 代码块
public enum  EnumSingleton {
    INSTANCE;
    public EnumSingleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

举个例子就能知道上面的单例不是很安全,以双重检索的单例模式为例子,我利用放射,能够创建出新的实例:

public static void main(String[] args) throws Exception {
        Singleton s=Singleton.getInstance();
        Singleton sual=Singleton.getInstance();
        Constructor<Singleton> constructor=Singleton.class.getDeclaredConstructor();
        constructor.setAccessible(true);
        Singleton s2=constructor.newInstance();
        System.out.println(s+"\n"+sual+"\n"+s2);
        System.out.println("正常情况下,实例化两个实例是否相同:"+(s==sual));
        System.out.println("通过反射攻击单例模式情况下,实例化两个实例是否相同:"+(s==s2));
    }

结果为

cn.singleton.Singleton@1641e19d
cn.singleton.Singleton@1641e19d
cn.singleton.Singleton@677323b6
正常情况下,实例化两个实例是否相同:true
通过反射攻击单例模式情况下,实例化两个实例是否相同:false

由此可见双重检索模式不是最安全的,无法避免反射的攻击。

我们检测一下枚举的单例模式

public static void main(String[] args) throws Exception{
        EnumSingleton singleton1=EnumSingleton.INSTANCE;
        EnumSingleton singleton2=EnumSingleton.INSTANCE;
        System.out.println("正常情况下,实例化两个实例是否相同:"+(singleton1==singleton2));
        Constructor<EnumSingleton> constructor= null;
        constructor = EnumSingleton.class.getDeclaredConstructor();
        constructor.setAccessible(true);
        EnumSingleton singleton3= null;
        singleton3 = constructor.newInstance();
        System.out.println(singleton1+"\n"+singleton2+"\n"+singleton3);
        System.out.println("通过反射攻击单例模式情况下,实例化两个实例是否相同:"+(singleton1==singleton3));
    }

结果会报Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodException。出现这个异常的原因是因为EnumSingleton.class.getDeclaredConstructors()获取所有构造器,会发现并没有我们所设置的无参构造器,只有一个参数为(String.class,int.class)构造器,而且在反射在通过newInstance创建对象时,会检查该类是否ENUM修饰,如果是则抛出异常,反射失败。所以枚举是不怕发射攻击的。

newInstance方法源码:

public T newInstance(Object ... initargs)
        throws InstantiationException, IllegalAccessException,
               IllegalArgumentException, InvocationTargetException
    {
        if (!override) {
            if (!Reflection.quickCheckMemberAccess(clazz, modifiers)) {
                Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
                checkAccess(caller, clazz, null, modifiers);
            }
        }
        if ((clazz.getModifiers() & Modifier.ENUM) != 0)
            throw new IllegalArgumentException("Cannot reflectively create enum objects");
        ConstructorAccessor ca = constructorAccessor;   // read volatile
        if (ca == null) {
            ca = acquireConstructorAccessor();
        }
        @SuppressWarnings("unchecked")
        T inst = (T) ca.newInstance(initargs);
        return inst;
    }
  1. 优缺点
  • 借助jdk1.5中添加的枚举实现单例模式,不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
  1. JDK 版本:JDK1.5 起

是否 Lazy 初始化:否

是否多线程安全:是

实现难度:易

  1. 一般情况下,不建议使用第 1 种和第 2 种懒汉方式,建议使用第 3 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时,才会使用第 5 种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时,可以尝试使用第 6 种枚举方式。如果有其他特殊的需求,可以考虑使用第 4 种双检锁方式。
  2. 在传统的单例写法中,由于私有构造方法并不能完全杜绝从外部创建实例,所以严格来说那些单例的实现方式是存在漏洞的。
  3. 由于 java 的反射 API 已经通过写死的方式限制了不能为枚举类型创建实例。