单例模式懒汉实现

15466000:

标题@单例模式的懒汉实现

废话不多说直接上代码：

package singleton;

public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance=null;
private LazySingleton(){}
public static LazySingleton getInstance() {
if(instance==null){
instance=new LazySingleton();
}
return instance;
}

public static void main(String[] args) {
	new Thread(()->{System.out.println("线程1:"+LazySingleton.getInstance().hashCode());}).start();
	new Thread(()->{System.out.println("线程2:"+LazySingleton.getInstance().hashCode());}).start();
}

}

结果：
线程1773230249
线程2773230249

这样的实现是否有线程安全问题，测试一下：代码如下`public static LazySingleton getInstance() {

	if(instance==null){
		try {
			Thread.sleep(200);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		instance=new LazySingleton();
	}
	return instance;
}`

结果：
线程1:1564747649
线程2:1227684418
果然，出现了多个实例，如何解决。将静态方法添加同步锁。
public static LazySingleton getInstance() { if(instance==null){ try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (LazySingleton.class) { if(instance==null){ instance=new LazySingleton(); } } } return instance; }
经过多次测试，结果都是一致的，那么这样的懒汉单例实现就算完成了。
结果：
线程2:1798502179
线程1:1798502179

但是看结果，线程2比线程1先打印出来，没有按照代码顺序打印，似乎与我们预计的结果不一致，这个是因为，jvm进行了指令重排序导致，怎么破，上代码。
private volatile static LazySingleton instance=null;

加入volatile，指令就不会重新排序了。出现的结果就会和我们预计的一致，
结果：
线程1:219756151
线程2:219756151
那么此时，单例模式是否就会如你期望的那样就可以保证一定是单例了呢：
都知道创建对象的几种方式：
1，new 一个对象
2，通过反射创建对象
3，通过clone创建对象
4，通过反序列化实现
5,…

package singleton;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class LazySingleton implements Cloneable,Serializable{
    
    
	
	/**   
	 * @Fields serialVersionUID : TODO(用一句话描述这个变量表示什么)   
	 */  
	private static final long serialVersionUID = 1L;
	private volatile static LazySingleton instance=null;
	private LazySingleton(){
    
    }
	public static LazySingleton getInstance() {
    
    
		if(instance==null){
    
    
//			try {
    
    
//				Thread.sleep(200);
//			} catch (InterruptedException e) {
    
    
//				e.printStackTrace();
//			}
			synchronized (LazySingleton.class) {
    
    
				if(instance==null){
    
    
					instance=new LazySingleton();
				}
			}
		}
		return instance;
	}
	
	public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, IOException, ClassNotFoundException, CloneNotSupportedException {
    
    
//		new Thread(()->{System.out.println("线程1:"+LazySingleton.getInstance().hashCode());}).start();
//		new Thread(()->{System.out.println("线程2:"+LazySingleton.getInstance().hashCode());}).start();
		
		LazySingleton instance1=LazySingleton.getInstance();
		System.out.println("instance1:"+instance1.hashCode());
		//反射方式获取对象
		Constructor<LazySingleton> declaredconstructor=LazySingleton.class.getDeclaredConstructor();
		declaredconstructor.setAccessible(true);
		LazySingleton instance2=declaredconstructor.newInstance();
		System.out.println("instance2:"+instance2.hashCode());
		//通过反序列话获取单例
		ByteArrayOutputStream bos=new ByteArrayOutputStream();
		ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(bos);
		oos.writeObject(instance1);
		ByteArrayInputStream bis=new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
		ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(bis);
		LazySingleton instance3=(LazySingleton)ois.readObject();
		System.out.println("instance3:"+instance3.hashCode());
		//通过克隆获取对象
		LazySingleton instance4=(LazySingleton) instance1.clone();
		System.out.println("instance4:"+instance4.hashCode());
	}
}

结果：
instance1:366712642
instance2:1829164700
instance3:1442407170
instance4:1028566121

果然，这样的单例设计还是有被攻击的可能性的。

package singleton;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class LazySingleton implements Cloneable,Serializable{
    
    
	
	/**   
	 * @Fields serialVersionUID : TODO(用一句话描述这个变量表示什么)   
	 */  
	private static final long serialVersionUID = 1L;
	private volatile static LazySingleton instance=null;
	
	//避免反射产生新的单例
	private LazySingleton(){
    
    
		if(instance!=null){
    
    
			throw new RuntimeException("单例已经实例化了，不能再实例化对象了");
		}
	}
	public static LazySingleton getInstance() {
    
    
		if(instance==null){
    
    
//			try {
    
    
//				Thread.sleep(200);
//			} catch (InterruptedException e) {
    
    
//				e.printStackTrace();
//			}
			synchronized (LazySingleton.class) {
    
    
				if(instance==null){
    
    
					instance=new LazySingleton();
				}
			}
		}
		return instance;
	}
	
	//避免克隆产生多个实例。
	@Override
	public LazySingleton clone(){
    
    
		return instance;
	}
	//避免反序列化导致产生多个实例
	  private Object readResolve(){
    
    
        return instance;
    }
	
	public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, IOException, ClassNotFoundException, CloneNotSupportedException {
    
    
//		new Thread(()->{System.out.println("线程1:"+LazySingleton.getInstance().hashCode());}).start();
//		new Thread(()->{System.out.println("线程2:"+LazySingleton.getInstance().hashCode());}).start();
		
		LazySingleton instance1=LazySingleton.getInstance();
		System.out.println("instance1:"+instance1.hashCode());
		
		//通过反序列话获取单例
		ByteArrayOutputStream bos=new ByteArrayOutputStream();
		ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(bos);
		oos.writeObject(instance1);
		ByteArrayInputStream bis=new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
		ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(bis);
		LazySingleton instance3=(LazySingleton)ois.readObject();
		System.out.println("instance3:"+instance3.hashCode());
		//通过克隆获取对象
		LazySingleton instance4=(LazySingleton) instance1.clone();
		System.out.println("instance4:"+instance4.hashCode());
		
		//反射方式获取对象
		Constructor<LazySingleton> declaredconstructor=LazySingleton.class.getDeclaredConstructor();
		declaredconstructor.setAccessible(true);
		LazySingleton instance2=declaredconstructor.newInstance();
		System.out.println("instance2:"+instance2.hashCode());
	}
}

结果：
instance1:366712642
instance3:366712642
instance4:366712642
Exception in thread “main” java.lang.reflect.InvocationTargetException
at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)
at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:62)
at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(DelegatingConstructorAccessorImpl.java:45)
at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:408)
at singleton.LazySingleton.main(LazySingleton.java:74)
Caused by: java.lang.RuntimeException: 单例已经实例化了，不能再实例化对象了
at singleton.LazySingleton.(LazySingleton.java:23)
… 5 more

通过上面的实现，就能避免单例模式被破坏了。