关于如何破坏单例我说了好几种方式，面试官却说：我其实随便问问，没想到你真会...
單例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)模式之一。是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式。他的定義為：保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。
單例模式一般體現(xiàn)在類聲明中，單例的類負(fù)責(zé)創(chuàng)建自己的對(duì)象，同時(shí)確保只有單個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建。這個(gè)類提供了一種訪問(wèn)其唯一的對(duì)象的方式，可以直接訪問(wèn)，不需要實(shí)例化該類的對(duì)象。
但是其實(shí)，單例并不是完完全全安全的，也是有可能被破壞的。
以下，是一次面試現(xiàn)場(chǎng)的還原，之所以會(huì)聊到這個(gè)話題，是因?yàn)槊嬖嚬賳?wèn)了我很多關(guān)于單例模式的問(wèn)題，我回答的還可以，之后面試官隨口問(wèn)了一句"單例絕對(duì)安全嗎？"，緊接著發(fā)生了如下對(duì)話：
Q：單例模式絕對(duì)安全嗎？?
A：（這個(gè)問(wèn)題我知道，別想難倒我）不一定的，其實(shí)單例也是有可能被破壞的？
Q：哦？怎么說(shuō)？?
A：單例模式其實(shí)是對(duì)外隱藏了構(gòu)造函數(shù)，保證用戶無(wú)法主動(dòng)創(chuàng)建對(duì)象。但是實(shí)際上我們是有辦法可以破壞他的。
Q：那你知道有什么辦法可以破壞單例嗎？？
A：有一個(gè)比較簡(jiǎn)單的方式，那就是反射。
反射破壞單例
我們先來(lái)一個(gè)比較常見的單例模式：
import java.io.Serializable;/** * 使用雙重校驗(yàn)鎖方式實(shí)現(xiàn)單例 */public class Singleton implements Serializable{ private volatile static Singleton singleton; private Singleton (){} public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; }}這個(gè)單例模式提供了一個(gè)private類型的構(gòu)造函數(shù)，正常情況下，我們無(wú)法直接調(diào)用對(duì)象的私有方法。但是反射技術(shù)給我們提供了一個(gè)后門。
如下代碼，我們通過(guò)反射的方式獲取到Singleton的構(gòu)造函數(shù)，設(shè)置其訪問(wèn)權(quán)限，然后通過(guò)該方法創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象：
import java.lang.reflect.Constructor;public class SingletonTest {public static void main(String[] args) { Singleton singleton = Singleton.getSingleton(); try { Class<Singleton> singleClass = (Class<Singleton>)Class.forName("com.dev.interview.Singleton");Constructor<Singleton> constructor = singleClass.getDeclaredConstructor(null);constructor.setAccessible(true);Singleton singletonByReflect = constructor.newInstance();System.out.println("singleton : " + singleton); System.out.println("singletonByReflect : " + singletonByReflect); System.out.println("singleton == singletonByReflect : " + (singleton == singletonByReflect)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}輸出結(jié)果為：
singleton : com.dev.interview.Singleton@55d56113singletonByReflect : com.dev.interview.Singleton@148080bbsingleton == singletonByReflect : false如上，通過(guò)發(fā)射的方式即可獲取到一個(gè)新的單例對(duì)象，這就破壞了單例。
Q：那這種破壞單例的情況，有辦法避免嗎？
A：其實(shí)是可以的，只要我們?cè)跇?gòu)造函數(shù)中加一些判斷就行了。
如下方式，我們?cè)赟ingleton的構(gòu)造函數(shù)中增加如下代碼：
private Singleton() { if (singleton != null) { throw new RuntimeException("Singleton constructor is called... "); }}這樣，在通過(guò)反射調(diào)用構(gòu)造方法的時(shí)候，就會(huì)拋出異常：
Caused by: java.lang.RuntimeException: Singleton constructor is called...序列化破壞單例
Q：嗯嗯，挺不錯(cuò)的，那我們換個(gè)問(wèn)題吧。
A：（這部分面試官在猶豫問(wèn)我什么問(wèn)題，我主動(dòng)提醒了他一句）其實(shí)，除了反射可以破壞單例，還有一種其他方式也可以的。
Q：嗯，那你就說(shuō)說(shuō)還有什么方式吧?
A：其實(shí)通過(guò)序列化+反序列化的方式也是可以破壞單例的。
如以下代碼，我們通過(guò)先將單例對(duì)象序列化后保存到臨時(shí)文件中，然后再?gòu)呐R時(shí)文件中反序列化出來(lái)：
public class SingletonTest {public static void main(String[] args) { Singleton singleton = Singleton.getSingleton();//Write Obj to file ObjectOutputStream oos = null; try { oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("tempFile")); oos.writeObject(singleton); //Read Obj from file File file = new File("tempFile");ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file)); Singleton singletonBySerialize = (Singleton)ois.readObject(); //判斷是否是同一個(gè)對(duì)象System.out.println("singleton : " + singleton); System.out.println("singletonBySerialize : " + singletonBySerialize); System.out.println("singleton == singletonBySerialize : " + (singleton == singletonBySerialize));} catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}輸出結(jié)果如下：
singleton : com.dev.interview.Singleton@617faa95singletonBySerialize : com.dev.interview.Singleton@5d76b067singleton == singletonBySerialize : false如上，通過(guò)先序列化再反序列化的方式，可獲取到一個(gè)新的單例對(duì)象，這就破壞了單例。
因?yàn)樵趯?duì)象反序列化的過(guò)程中，序列化會(huì)通過(guò)反射調(diào)用無(wú)參數(shù)的構(gòu)造方法創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，所以，通過(guò)反序列化也能破壞單例。
Q：那這種破壞單例的情況，也同樣有辦法避免嗎？
A：當(dāng)然也有了。只要修改下反序列化策略就好了。
只需要在Sinleton中增加readResolve方法，并在該方法中指定要返回的對(duì)象的生成策略幾可以了。即序列化在Singleton類中增加以下代碼即可：
private Object readResolve() { return getSingleton();}Q：為什么增加readResolve就可以解決序列化破壞單例的問(wèn)題了呢？
A：因?yàn)榉葱蛄谢^(guò)程中，在反序列化執(zhí)行過(guò)程中會(huì)執(zhí)行到ObjectInputStream#readOrdinaryObject方法，這個(gè)方法會(huì)判斷對(duì)象是否包含readResolve方法，如果包含的話會(huì)直接調(diào)用這個(gè)方法獲得對(duì)象實(shí)例。
Q：那如果沒(méi)有readResolve方法的話，反序列化的時(shí)候會(huì)怎么創(chuàng)建對(duì)象呢？
A：當(dāng)然也是反射咯。
Q：那前面不是說(shuō)使用反射的情況，直接在構(gòu)造函數(shù)拋異常不就行了嗎？
A：這個(gè)我還真試過(guò)，其實(shí)是不行的，反序列化使用的反射構(gòu)造器和我們代碼中使用反射的構(gòu)造器不是同一個(gè)，反序列化用到的構(gòu)造器并不會(huì)調(diào)用到我們對(duì)象中的構(gòu)造函數(shù)…balabala…（我也不知道面試官聽不聽得懂，感覺(jué)是沒(méi)聽懂…）?
Q：哦。OK吧，請(qǐng)問(wèn)你什么時(shí)候可以來(lái)上班？
不久之后，我入職了這家公司，在一次和當(dāng)初的面試官聊天的時(shí)候，他無(wú)意間和我說(shuō)：當(dāng)時(shí)我面試你的時(shí)候，關(guān)于單例的破壞那幾個(gè)問(wèn)題，其實(shí)最開始我只是隨口一問(wèn)，沒(méi)想到你給我吹水了20分鐘…當(dāng)時(shí)我就覺(jué)得你這家伙是個(gè)可造之材。
隨口一問(wèn)…
長(zhǎng)按關(guān)注，還原真實(shí)面試現(xiàn)場(chǎng)！
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以上是生活随笔為你收集整理的关于如何破坏单例我说了好几种方式，面试官却说：我其实随便问问，没想到你真会...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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