Java编程——单例模式的安全性
单例模式，我想大家再熟悉不过了，不过本文不是介绍单例模式该怎么写的。
本文来说说怎么破坏一个单例，让你写的单例变成一个假的单例。当然，本文也会给出怎么进行防守的方法。
一个简单的单例
来一个简单的单例模式例子：
public class Singleton { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private String name; public String getName() { return this.name;
} private Singleton() { this.name = "Neo";
} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE;
}
}
上面是一个比较简单的饿汉写法的单例模式，我们看看客户端调用：
public class APP { // 由于构造方法上加了 private 修饰，所以我们已经不能通过 ‘new’ 来产生实例了
// Singleton intance = new Singleton();
Singleton instance = Singleton.getInstance();
System.out.println(instance.getName());
}
通过反射破坏单例
原理很简单，通过反射获取其构造方法，然后重新生成一个实例。
class APP { public static void main(String[] args) throws Exception {
Singleton instance1 = Singleton.getInstance(); // 下面我们通过反射得到其构造方法，并且修改其构造方法的访问权限，并用这个构造方法构造一个对象
Constructor constructor = Singleton.class.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
Singleton instance2 = (Singleton) constructor.newInstance(); // 是不是产生了两个实例了？
System.out.println(instance1 == instance2); // false
}
}
显然，说好的单例已经不单一了，上面的程序运行结果肯定是：false
防止反射方式破坏
如果要避免单例被反射破坏，Java 提供了枚举，举个例子：
public enum Singleton {
INSTANCE;// 这里只有一项
private String name;
Singleton() { this.name = "Neo";
} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE;
} public String getName() { return this.name;
}
}
这个时候，如果我们再想通过反射获取类的构造方法：
Constructor constructor = Singleton.class.getDeclaredConstructor();
会抛出 NoSuchMethodException 异常：
Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodException: com.javadoop.Singleton.() at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3082)
at java.lang.Class.getDeclaredConstructor(Class.java:2178)
at com.javadoop.singleton.APP.main(APP.java:11)
对于枚举，JVM 会自动进行实例的创建，其构造方法由 JVM 在创建实例的时候进行调用。
我们在代码中是获取不到 enum 类的构造方法的。
通过序列化破坏
下面，我们再说说另一种破解方法：序列化、反序列化。
我们知道，序列化是将 java 对象转换为字节流，反序列化是从字节流转换为 java 对象。
class APP { public static void main(String[] args) throws ... {
Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
Constructor constructor = Singleton.class.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
Singleton instance2 = (Singleton) constructor.newInstance(); // instance3 将从 instance1 序列化后，反序列化而来
Singleton instance3 = null;
ByteArrayOutputStream bout = null;
ObjectOutputStream out = null; try {
bout = new ByteArrayOutputStream();
out = new ObjectOutputStream(bout);
out.writeObject(instance1);
ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(bin);
instance3 = (Singleton) in.readObject();
} catch (Exception e) {
} finally { // close bout&out
} // 显然，instance3 和 instance1 不是同一个对象了
System.out.println(instance1 == instance3); // false
}
}
毫无疑问，instance1 == instance3 也会返回false。
防止序列化破坏
在序列化之前，我们要在类上面加上implements Serializable。
我们需要做的是，在类中加上 readResolve() 这个方法，返回实例。
public class Singleton implements Serializable { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private String name; public String getName() { return this.name;
} private Singleton() { this.name = "Neo";
} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE;
} // 看这里
public Object readResolve() throws ObjectStreamException { return INSTANCE;
}
}
你再试一下，会发现变成true了。
因为在反序列化的时候，JVM 会自动调用 readResolve() 这个方法，我们可以在这个方法中替换掉从流中反序列化回来的对象。
这个方法完整的描述是这样的：
ANY-ACCESS-MODIFIER Object readResolve() throws ObjectStreamException;
总结
文中没有示例说反序列化在 enum 类中的表现，我直接说结论吧。enum 类自带这种特殊光环，不用写 readResolve() 方法就可以自动防止反序列化方式对单例的破坏。