【设计模式】创建型：单例模式（二）反射破坏单例问题及解决方案

今天药忘吃喽~ 2023-01-15 08:11 207阅读 0赞

大家有没有发现，之前介绍的单例模式的构造方法除了加上 private 以外，没有做任何处理。如果我们使用反射来调用其构造方法，然后，再调用 getInstance()方法，应该就会两个不同的实例。

### 1.问题复现 ###

现在来看一段测试代码，以 LazyInnerClassSingleton 为例：

public class LazyInnerClassSingletonTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            try{
        
                // 很无聊的情况下，进行破坏
                Class<?> clazz = LazyInnerClassSingleton.class;
                // 通过反射拿到私有的构造方法
                Constructor c = clazz.getDeclaredConstructor(null);
                // 强制访问，强吻，不愿意也要吻
                c.setAccessible(true);
                // 暴力初始化
                Object o1 = c.newInstance();
                // 调用了两次构造方法，相当于 new 了两次
                // 犯了原则性问题!!!
                Object o2 = c.newInstance();
                System.out.println(o1 == o2);
                // Object o2 = c.newInstance();
                }catch (Exception e){
        
                	e.printStackTrace();
            }
        }
    }

运行结果如下：

false

显然，是创建了两个不同的实例。

### 2.问题解决 ###

现在，我们在其构造方法中做一些限制，一旦出现多次重复创建，则直接抛出异常。来看优化后的代码:

// 这种形式兼顾饿汉式的内存浪费，也兼顾 synchronized 性能问题
    // 完美地屏蔽了这两个缺点
    public class LazyInnerClassSingleton {
        
    	// 默认使用 LazyInnerClassGeneral 的时候，会先初始化内部类
        // 如果没使用的话，内部类是不加载的
        private LazyInnerClassSingleton(){
        
            if(LazyHolder.LAZY != null){
        
            	throw new RuntimeException("不允许创建多个实例");
            }
        }
        
        // 每一个关键字都不是多余的
        // static 是为了使单例的空间共享
        // final 保证这个方法不会被重写，重载
        public static final LazyInnerClassSingleton getInstance(){
        
            // 在返回结果以前，一定会先加载内部类
            return LazyHolder.LAZY;
        }
        
        // 默认不加载
        private static class LazyHolder{
        
        	private static final LazyInnerClassSingleton LAZY = new LazyInnerClassSingleton();
        }
    }

再运行测试代码，会得到以下结果：

![在这里插入图片描述][20210421230453673.png_pic_center]  
可以看到，通过反射再次创建新实例的问题已经解决。

[20210421230453673.png_pic_center]: /images/20221022/ddd47c0d3f1c484d8df6950c9d17aebb.png