设计模式-创建型模式-单例设计模式
创建型模式提供创建对象的机制，能够提升已有代码的灵活性和复用性；
常用的有：单例模式、工厂模式、建造设模式；不常用的：原型模式；
1.概述
单例模式是最简单的模式之一，其保证了某个类在运行期间只有一个实例对外提供服务；
1.1 满足单例模式的条件
- 保证一个类只有一个实例；
- 为该实例提供一个全局访问点；
2.单例模式的实现方式
单例模式有两种实现方式：饿汉式与懒汉式
2.1 饿汉式
在类加载期间初始化私有的静态实例，保证实例在创建过程是线程安全的；
不支持懒加载，获取速度较快，但是对象大且不常用的话会造成内存的浪费；
/** * @author : luobei * @date : 2024/7/31 14:36 * 单例模式-饿汉式 */ public class SingletonHungry { // 1.私有构造方法 private SingletonHungry(){} // 2.在本类中创建私有静态的全局对象 private static SingletonHungry instance = new SingletonHungry(); // 3.提供一个全局访问点 public static SingletonHungry getInstance(){ return instance; } }2.2 懒汉式
支持懒加载，只有第一次调用getInstance方法时才会创建对象，只有在getInstance方法上添加sychronized锁才能保证线程安全，但加了锁后并发度会比较低，因此不适合常用的类；
/** * @author : luobei * @date : 2024/7/31 14:49 * 单例模式-懒汉式（线程不安全） */ public class SingletonLazy { // 1.私有构造方法 private SingletonLazy(){} // 2.在本类中创建私有静态的全局对象 private static SingletonLazy instance; // 3.提供一个全局访问点 public static SingletonLazy getInstance(){ //通过判断对象是否被初始化，来选择是否创建对象 if(instance == null){ instance = new SingletonLazy(); } return instance; } }或者可以使用模块锁，二次判断来保证创建完成之后的getInstance调用的并发度，而且本类中的静态变量需要添加volatile修饰，保证变量可见性，避免指令重排；
指令重排是指 jvm 会根据性能自动重新排序创建对象时的顺序，所以有的时候过多的线程可能会导致上一个线程对象创建了一半，此时实例不为null但是却不完整，下一个线程拿去用的话会导致报错；
/** * @author : luobei * @date : 2024/7/31 14:49 * 单例模式-双重验证懒汉式（线程安全） */ public class SingletonLazy { // 1.私有构造方法 private SingletonLazy(){} // 2.在本类中创建私有静态的全局对象 private volatile static SingletonLazy instance; // 3.提供一个全局访问点 public static SingletonLazy getInstance(){ //通过判断对象是否被初始化，来选择是否创建对象 if(instance == null){ synchronized (SingletonLazy.class){ //抢到锁之后再次进行判断是否为null if(instance == null){ instance = new SingletonLazy(); } } } return instance; } }2.3 静态内部类
既保证了线程安全，又可以懒加载，而且比双重验证懒汉式简洁
/** * @author : luobei * @date : 2024/7/31 14:49 * 单例模式-静态内部类 */ public class SingletonStatic { // 1.私有构造方法 private SingletonStatic(){} // 2.创建静态内部类 private static class SingletonHandler{ //在静态内部类中创建单例，在装载内部类的时候才会创建单例对象 private static SingletonStatic instance = new SingletonStatic(); } // 3.提供一个全局访问点 public static SingletonStatic getInstance(){ return SingletonHandler.instance; } }3.各种破坏单例模式的方法
3.1 反射
即便构造方法私有化，通过反射依然能够创建实例；
Class singletonClass = SingletonStatic.class; Constructor declaredConstructor = singletonClass.getDeclaredConstructor(); declaredConstructor.setAccessible(true); SingletonStatic singletonStatic = declaredConstructor.newInstance(); 3.1.1 解决办法
在构造方法中添加验证
// 1.私有构造方法 private SingletonStatic(){ if(SingletonHandler.instance != null){ throw new RuntimeException("单例模式禁止反射调用"); } }3.2 反序列化
//序列化对象输出流 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("tempFile.obj")); oos.writeObject(SingletonStatic.getInstance()); //序列化对象输入流 File file = new File("tempFile.obj"); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file)); SingletonStatic singletonStatic = (SingletonStatic)ois.readObject();这是因为 readObject() -> readObject() -> readObject0() -> checkResolve() -> readOrdinaryObject(unshared)中的
3.2.1 解决办法
只需要在对象中添加 readResolve() 方法
private Object readResolve(){ return SingletonHandler.instance; }这是因为 readObject() -> readObject() -> readObject0() -> checkResolve() -> readOrdinaryObject(unshared)中的
3.3 总解决办法-枚举单例
/** * @author : zluobei * @date : 2024/7/31 14:49 * 单例模式-枚举 */ public enum SingletonEnum { INSTANCE; public static SingletonEnum getInstance(){ return INSTANCE; } }首先能防止反射是因为 newInstance() -> newInstanceWithCaller() 里的
反射在枚举上的应用有限，可以通过反射获取枚举类的信息和调用方法，但不能通过反射创建新的枚举实例。
然后枚举类能防止序列化是因为，Java规范字规定每个枚举类型及其定义的枚举变量在JVM中都是唯一的，因此在枚举类型的序列化和反序列化上，Java做了特殊的规定：在序列化的时候Java仅仅将枚举对象的属性名字输到结果中，反序列化的时候则是通过java.lang.Enum的valueOf()方法来根据名字查找枚举对象。因此序列化前后的对象相同。
- 序列化中对枚举有特殊处理，不会用到反射；
