美團(tuán)到店的原題，手寫一個(gè)單例模式然后問如何破壞這個(gè)單例模式？

單例模式誰都會(huì)，懶漢、餓漢、雙重校驗(yàn)鎖、匿名內(nèi)部類、Enum，倒背如流了都，那如何破壞單例呢？

以最簡(jiǎn)單的餓漢式寫法為例：

所謂單例，就是保證一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例對(duì)象，那想要破壞單例模式，無非就是創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例對(duì)象罷了

那單例模式的構(gòu)造函數(shù)都是 private 的，我們沒法直接通過 new 來構(gòu)造對(duì)象，也就是說通過 new 這種方式去破壞單例的可能性是不存在的，得另尋他路。

除了 new，創(chuàng)建對(duì)象的方式還有 clone，反序列化，以及反射。

要調(diào)用 clone 方法，那么必須實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口，但是單例模式是不能實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的，因此排除這種可能性。所以我們要討論的其實(shí)就是如何通過反序列化和反射對(duì)單例模式進(jìn)行破壞

反序列化破壞單例

序列化是破壞單例模式的一大利器。相比于克隆，實(shí)現(xiàn)序列化在實(shí)際操作中更加不可避免，有些類，它就是一定要序列化。

下面我們來做個(gè)測(cè)試，在上面的單例模式中實(shí)現(xiàn)序列化接口，然后先通過 getInstance 拿到一個(gè)對(duì)象，對(duì)這個(gè)對(duì)象進(jìn)行序列化再反序列化拿到一個(gè)對(duì)象，比較兩個(gè)對(duì)象是否是同一個(gè)對(duì)象：

結(jié)果為 false，說明通過對(duì) Singleton 的序列化再反序列化得到的對(duì)象是一個(gè)新的對(duì)象，這就破壞了 Singleton 的單例性。

反序列化是怎么創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象的？

我們可以點(diǎn)擊 readObject 這個(gè)方法看看

核心是 readObject0，繼續(xù)點(diǎn)進(jìn)去：

根據(jù)傳入?yún)?shù)類型的不同，調(diào)用了不同的方法進(jìn)行反序列化，點(diǎn)進(jìn)針對(duì) Object 的 readOrdinaryObject 方法看看：

真相大白了，反序列化底層其實(shí)就是使用了反射幫我們創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象。

如何阻止反序列化破壞單例？

現(xiàn)在我們?cè)?nbsp;Singleton 類中實(shí)現(xiàn)一個(gè) readResolve 方法，該方法直接返回了這個(gè)單例對(duì)象：

重新執(zhí)行下，發(fā)現(xiàn)結(jié)果為 true！也就是說 instance1 和 instance2 是同一個(gè)對(duì)象！

具體是什么原理，我們來看看剛才的 readOrdinaryObject 方法：

可以看到，在條件判斷中 desc.hasReadResolveMethod() 會(huì)判斷類是否有 readResolve() 方法，如果有的話會(huì)通過desc.invokeReadResolve(obj) 去反射調(diào)用該方法，由于我們的 readResolve 方法直接返回了 instance，不會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象，這樣最終就保證了類實(shí)例對(duì)象的唯一性

所以，如果想要防止單例被反序列化破壞，就讓單例類實(shí)現(xiàn) readResolve() 方法

反射破壞單例

上面說到，反序列化底層其實(shí)就是通過反射來創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象的，我們直接來看反射是怎么破壞單例的：

執(zhí)行結(jié)果當(dāng)然是 false 了

如何阻止反射破壞單例？

反射是怎么創(chuàng)建新對(duì)象的？是通過類的構(gòu)造函數(shù)來的

所以如果我們想要阻止反射破壞單例，我們就需要修改類的構(gòu)造函數(shù)：

重新執(zhí)行一遍我們的代碼，不出所料拋異常了，這樣便防止了單例被反射破壞：

不過這種構(gòu)造函數(shù)判斷的方法，只能阻止餓漢式的單例模式，沒法阻止懶漢式的單例！

我們可以來寫個(gè)懶漢模式測(cè)試下：

執(zhí)行下，發(fā)現(xiàn)結(jié)果仍然是拋異常：

什么情況？

別急，我們把 instance1 和 instance2 的構(gòu)建順序調(diào)換下：

再執(zhí)行，結(jié)果就是 false 了！！！

這是因?yàn)閼袧h式的對(duì)象只有調(diào)用的時(shí)候才被創(chuàng)建，我們先調(diào)用反射通過私有構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建對(duì)象，這樣就越過了 instance != null 的判斷，不會(huì)拋異常，再通過 getInstance 創(chuàng)建對(duì)象，這兩個(gè)對(duì)象就不是同一個(gè)對(duì)象了，即單例模式被破壞了。

總結(jié)下，如果今后需要自己手動(dòng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)單例的話，可以選擇【構(gòu)造函數(shù)判斷】+【實(shí)現(xiàn) readResolve() 方法】的方式 來防止單例被破壞。

優(yōu)雅的單例實(shí)現(xiàn)：Enum

那如果我不想在構(gòu)造函數(shù)里面做判斷，也不想寫 readResolve() 方法，我就想安安靜靜寫個(gè)單例，有沒有更簡(jiǎn)單更優(yōu)雅的方法？

答案是有的！可以選擇使用 Enum 枚舉來實(shí)現(xiàn)單例模式

用反射來測(cè)試下，結(jié)果是直接拋異常了 java.lang.NoSuchMethodException

簡(jiǎn)單來說就是因?yàn)?nbsp;singletonClass.getDeclaredConstructor() 沒有找到 Singleton 的無參構(gòu)造器，這是為啥？

主要是因?yàn)椋坏┮粋€(gè)類聲明為枚舉，實(shí)際上就是繼承了 java.lang.Enum，來看看 Enum 類源碼：

Enum 有兩個(gè)參數(shù) name 和 ordial 兩個(gè)屬性，我們自己寫的單例類繼承了父類 Enum 的構(gòu)造函數(shù)，所以在上述的 getDecalredConstructor 才會(huì)找不到無參構(gòu)造器，那么是不是我們?nèi)フ{(diào)用父類的構(gòu)造器就可以了呢？我們來測(cè)試一下：

哦吼，運(yùn)行后直接拋 IllegalArgumentException 異常了

無法通過反射創(chuàng)建 Enum 對(duì)象！！！我們點(diǎn)進(jìn)去報(bào)錯(cuò)的 22 行即 constructor.newInstance 一探究竟：

簡(jiǎn)單來說就是反射在通過 newInstance 創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，會(huì)檢查該類是否被 ENUM 修飾，如果是則直接拋出異常，反射失敗，所以枚舉是不怕反射暴力破解構(gòu)造器的

上面說枚舉是可以阻止反射通過暴力破解構(gòu)造函數(shù)來破壞單例的，再來看枚舉是如何阻止反序列化破壞單例的。

事實(shí)上，枚舉對(duì)象的序列化、反序列化有自己的一套機(jī)制：

• 序列化的時(shí)候，僅僅是將枚舉對(duì)象的 name 屬性輸出到結(jié)果中
• 反序列化的時(shí)候則是通過java.lang.Enum 的 valueOf? 方法 來根據(jù) name 查找枚舉對(duì)象

來看看 Enum.valueOf 方法：

繼續(xù)看 getEnumConstantsShared() 源碼：

水落石出啦，仍然是通過反射做的，先獲取枚舉類的 values() 方法，再得到所有枚舉對(duì)象。

簡(jiǎn)單總結(jié)下：

• 每個(gè)枚舉對(duì)象都有一個(gè)唯一的name 屬性。
• 序列化只是將name 屬性序列化。
• 在反序列化的時(shí)候，通過一個(gè)Map(key,value) 存儲(chǔ) name 和與之對(duì)應(yīng)的對(duì)象之間的映射，然后通過 name 就可以直接獲得原來的 Enum 對(duì)象，而不會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象！也就是說反序列化 Enum  類對(duì)象拿到的仍然是原來的對(duì)象，這樣就使得 Enum 類型實(shí)現(xiàn)了單例模式下的序列化安全。