哪些情况下的单例会被破坏

哪些情况下的单例会被破坏

一、什么是单例

大致意思，确保一个类在任何情况下都绝对只有一个实例，并提供一个全局访问点

二、可能出现单例对象被破坏的情况

1、多线程破坏单例

2、指令重拍破坏单例

3、克隆破坏单例

4、反射破坏单例

 

1、多线程破坏单例

只会出现在懒汉模式中，恶汉模式在线程启动前就已经被初始化了。

如何解决懒汉模式的单例在多线程情况下被破坏的情况：采用DCL检索模式、使用静态内部类的写法

双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）

public class Singleton {  

    private static Singleton singleton; 

    /**
　　*  对外提供一个可访问的方法
　　*/
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {  
        synchronized (Singleton.class) {  
            if (singleton == null) {  
                singleton = new Singleton();  
            }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

静态内部类：

public class Singleton {  

　　private Singleton (){}   // 私有化构造器 

　　private static class SingletonHolder { 　　
　　　　private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); 
　　} 

　　public static final Singleton getInstance() {  
　　　　return SingletonHolder.INSTANCE;  
　　}  
}

 

2、指令重排破坏单例

问题：JVM指令重排可能导致懒汉模式单例被破坏

instance = new Singleton();

执行指令：

　　memory = allocate();   // 1、分配内存

　　ctorInstance(memory);   // 2、初始化对象

　　instance = memory;  // 3、赋值引用

指令重排：

　　memory = allocate();   // 1、分配内存

　　instance = memory;  // 2、赋值引用

　　ctorInstance(memory);   // 3、初始化对象

线程t1初始化完成这段内存之后，线程t2虽然不能去同步代码块，判断instance不为空，此时t2获得instance对象如果直接使用就有可能发生错误

 

解决方案：在采用双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking），使用volatile关键字保证单例不存在指令重排

public class Singleton {  

    private volatile static Singleton singleton; //使用volatile关键字进行修饰，防止指令重排/**
　　*  对外提供一个可访问的方法
　　*/
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {  
        synchronized (Singleton.class) {  
            if (singleton == null) {  
                singleton = new Singleton();  
            }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

 

3、克隆破坏单例

在JAVA中，我们所有的类都是继承至Object，所有的类都实现了clone()方法，如果是深clone()，每次都会创建新的实例，

如何保证创建的对象是单例呢？

　　我们可以重写clone()方法，将单例自身的引用作为返回值

class Single {

    //创建 Single 的一个对象
    private static Single instance = new Single();

    //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
    private Single(){}

    //获取唯一可用的对象
    public static Single getInstance(){
        return instance;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return this.instance;
    }
}

 

4、反射破坏单例

java中的反射是可以拿到私有化构造方法的，可以任意调用私有构造方法创建对象。

如何处理：

　　1、所有私有化构造方法中判断单例对象是否被创建，如果没有被创建就抛出异常

　　2、使用枚举类型实现单例模式，JDK源码里面规定了，不能通过反射来访问枚举

//枚举单例模式 
public enum EnumSingleton { 

　　INSTANCE; 

　　public EnumSingleton getInstance(){ 
　　　　return INSTANCE; 
　　}
}