抵御反射机制调用单例类私有构造器

Java 单例模式一般有两种实现：

    1.暴露静态final字段

 public class Elvis {

     public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

     private Elvis(){;;;}

     public void leaveTheBuilding() {;;;}

 }

 

  2.暴露静态方法

 public class Elvis {

     private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

     private Elvis(){;;;}

     public static Elvis getInstance() { return INSTANCE;}
     public void leaveTheBuilding() {;;;}

 }

 

    如果借助AccessibleObject.setAccessible方法，通过反射机制调用私有构造器，抵御这种方法可以在创建第二次构造器时抛出异常来解决。

 

    自定义异常：

 public class InitializationException extends RuntimeException {

     /**
      *
      */
     private static final long serialVersionUID = 1L;

     public InitializationException(String msg) {
         super(msg);
     }
 }

 

    单例类：

 public class Singleton {

     private static int count = 0;
     private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

     private Singleton() {
         if(count == 1)
             throw new InitializationException("只能初始化一次!");
         count++;
     }

     public static Singleton getInstance() {
         return INSTANCE;
     }
 }

 

    测试类：

 public class Test {

     public static void main(String[] args) throws Exception{

         Singleton s1 = Singleton.getInstance();
         Singleton s2 = Singleton.getInstance();

         System.out.println(s1 == s2);   // 返回 true

         // 试图通过反射机制创建实例
         for(Constructor c : s1.getClass().getDeclaredConstructors()) {
             c.setAccessible(true);  // AccessibleObject
             Singleton s3 = (Singleton)c.newInstance();
         }
     }
 }

 

    抛出的异常：

 Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetException
     at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)
     at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(Unknown Source)
     at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(Unknown Source)
     at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Unknown Source)
     at org.reflect.Test.main(Test.java:17)
 Caused by: org.reflect.InitializationException: 只能初始化一次!
     at org.reflect.Singleton.(Singleton.java:10)
     ... 5 more

 

    JDK1.5及以后，增加了实现Singleton的第三种方法。只需编写一个包含单个元素的枚举类型。

 

    

 public enum Adam {

     INSTANCE;   //只有一个元素

     public void leaveTheBuilding() {;;;}
 }

 

    使用这种方法的好处是可以防止多次实例化，无偿提供了序列化机制，即使是面对复杂的序列化或者反射公鸡。

    当你试图通过反射调用枚举类型的构造器时（默认构造器为private)，如果调用了setAccessible(true)方法，将会抛出IllegalArgumentException:

 Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects
     at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Unknown Source)
     at org.reflect.Test.main(Test.java:23)

 

    对于前两种单例模式，为了使Singleton能够序列化，除了实现标记接口Serializable外，还需增加类似下面的方法，防止反序列化时生成“假冒”的单例类：

 private Object readResolve() {
     return INSTANCE;
 }

     而对于枚举类型，完全不用多此一举。因为枚举类型已经提供了该机制。