[TOC]
1.单例是什么？
单例模式：是一种创立型设计模式，目标是保障全局一个类只有一个实例对象，分为懒汉式和饿汉式。所谓懒汉式，相似于懒加载，须要的时候才会触发初始化实例对象。而饿汉式正好相同，我的项目启动，类加载的时候，就会创立初始化单例对象。
1.1 长处
如果只有一个实例，那么就能够少占用系统资源，节俭内存，拜访也会绝对较快。比拟灵便。
1.2 毛病
不能应用在变动的对象上，特地是不同申请会造成不同属性的对象。因为Spring自身默认实例就是单例的，所以应用的时候须要判断利用场景，要不会造成张冠李戴的景象。而往往操作援用和汇合，就更不容易查找到这种诡异的问题。例如：一些配置获取，如果前期应用须要批改其值，要么定义应用单例，前期应用深拷贝，要么不要应用单例。
既然应用单例模式，那么就得想尽一切办法，保障实例是惟一的，这也是单例模式的使命。然而代码是人写的，再完满的人也可能写出不那么完满的代码，再平安的零碎，也有可能存在破绽。既然你想保障单例，那我偏偏找出办法，创立同一个类多个不同的对象呢？这就是对单例模式的毁坏，到底有哪些形式能够毁坏单例模式呢？次要然而不限于以下几种：
- 没有将结构器私有化，能够间接调用。
- 反射调用结构器
- 实现了
cloneable接口 - 序列化与反序列化
2. 毁坏单例的几种办法
2.1 通过结构器创建对象
一般来说，一个略微 ✔️ 的单例模式，是不能够通过new来创建对象的，这个严格意义上不属于单例模式的毁坏。然而人不是完满的，写出的程序也不可能是完满的，总会有时候忽略了，遗记了将结构器私有化，那么内部就能够间接调用到结构器，天然就能够毁坏单例模式，所以这种写法就是不胜利的单例模式。
/** * 上面是应用双重校验锁形式实现单例 */public class Singleton{ private volatile static Singleton singleton; public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; }}下面就是应用双重检察锁的形式，实现单例模式，然而遗记了写private的结构器，默认是有一个public的结构器，如果调用会怎么样呢？
public static void main(String[] args) { Singleton singleton = new Singleton(); Singleton singleton1 = new Singleton(); System.out.println(singleton.hashCode()); System.out.println(singleton1.hashCode()); System.out.println(Singleton.getSingleton().hashCode()); }运行的后果如下：
69240403615548745021846274136三个对象的hashcode都不一样，所以它们不是同一个对象，这样也就证实了，这种单例写法是不胜利的。
2.2 反射调用结构器
如果单例类曾经将构造方法申明成为private，那么临时无奈显式的调用到构造方法了，然而真的没有其余办法能够毁坏单例了么？
答案是有！也就是通过反射调用构造方法，批改权限。
比方一个看似完满的单例模式：
import java.io.Serializable;public class Singleton{ 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; }}测试代码如下：
import java.lang.reflect.Constructor;public class SingletonTests { public static void main(String[] args) throws Exception { Singleton singleton = Singleton.getSingleton(); Singleton singleton1=Singleton.getSingleton(); Constructor constructor=Singleton.class.getDeclaredConstructor(null); constructor.setAccessible(true); Singleton singleton2 =(Singleton) constructor.newInstance(null); System.out.println(singleton.hashCode()); System.out.println(singleton1.hashCode()); System.out.println(singleton2.hashCode()); }}运行后果：
6924040366924040361554874502从后果咱们能够看出：喷射的确能够调用到曾经私有化的结构器，并且结构出不同的对象，从而毁坏单例模式。
那这种状况有没有什么办法能够避免毁坏呢？既然要避免毁坏，必定要避免调用公有结构器，也就是调用一次之后，再调用就报错，抛出异样。咱们的单例模式能够写成这样：
import java.io.Serializable;public class Singleton { private static int num = 0; private volatile static Singleton singleton; private Singleton() { synchronized (Singleton.class) { if (num == 0) { num++; } else { throw new RuntimeException("Don't use this method"); } } } public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; }}测试调用办法不变，测试后果如下,反射调用的时候抛出异样了，阐明可能无效阻止反射调用毁坏单例的模式：
Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetException at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method) at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:62) at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(DelegatingConstructorAccessorImpl.java:45) at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:423) at singleton.SingletonTests.main(SingletonTests.java:11)Caused by: java.lang.RuntimeException: Don't use this method at singleton.Singleton.<init>(Singleton.java:15) ... 5 more2.3 实现了cloneable接口
如果单例对象曾经将构造方法申明成为private，并且重写了构造方法，那么临时无奈调用到构造方法。然而还有一种状况，那就是拷贝，拷贝的时候是不须要通过构造方法的。然而要想拷贝，必须实现Clonable办法，而且须要重写clone办法。
import java.io.Serializable;public class Singleton implements Cloneable { private static int num = 0; private volatile static Singleton singleton; private Singleton() { synchronized (Singleton.class) { if (num == 0) { num++; } else { throw new RuntimeException("Don't use this method"); } } } public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}测试代码如下：
public class SingletonTests { public static void main(String[] args) throws Exception { Singleton singleton1=Singleton.getSingleton(); System.out.println(singleton1.hashCode()); Singleton singleton2 = (Singleton) singleton1.clone(); System.out.println(singleton2.hashCode()); }}运行后果如下，两个对象的hashCode不统一，也就证实了如果继承了Cloneable接口的话，并且重写了clone()办法，则该类的单例就能够被突破，能够创立出不同的对象。然而，这个clone的形式毁坏单例，看起来更像是本人被动毁坏单例模式,什么意思？
也就是如果很多时候，咱们只想要单例，然而有极少的状况，咱们想要多个对象，那么咱们就能够应用这种形式，更像是给本人留了一个后门，能够认为是一种良性的毁坏单例的形式。
2.4 序列化毁坏单例
序列化，实际上和clone差不多，然而不一样的中央在于咱们很多对象都是必须实现序列化接口的，然而实现了序列化接口之后，对单例的保障有什么危险呢？
危险就是序列化之后，再反序列化回来，对象的内容是一样的，然而对象却不是同一个对象了。不信？那就试试看：
单例定义如下：
import java.io.Serializable;public class Singleton implements Serializable { private static int num = 0; private volatile static Singleton singleton; private Singleton() { synchronized (Singleton.class) { if (num == 0) { num++; } else { throw new RuntimeException("Don't use this method"); } } } public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; }}测试代码如下：
import java.io.*;import java.lang.reflect.Constructor;public class SingletonTests { public static void main(String[] args) throws Exception { Singleton singleton1 = Singleton.getSingleton(); ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("file")); objectOutputStream.writeObject(singleton1); File file = new File("tempFile"); ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file)); Singleton singleton2 = (Singleton) objectInputStream.readObject(); System.out.println(singleton1.hashCode()); System.out.println(singleton2.hashCode()); }}下面的代码，先将对象序列化到文件，再从文件反序列化回来，后果如下：
20552810211198108795后果证实：两个对象的hashCode不一样，阐明这个类的单例被毁坏了。
那么有没有办法在这种状况下，避免单例的毁坏呢？答案是：有！！！。
既然调用的是objectInputStream.readObject()来反序列化，那么咱们看看外面的源码,外面调用了readObject()办法。
public final Object readObject() throws IOException, ClassNotFoundException { return readObject(Object.class); }readObject()办法，外面调用了readObject0()办法：
private final Object readObject(Class<?> type) throws IOException, ClassNotFoundException { if (enableOverride) { return readObjectOverride(); } if (! (type == Object.class || type == String.class)) throw new AssertionError("internal error"); // if nested read, passHandle contains handle of enclosing object int outerHandle = passHandle; try { // 序列化对象 Object obj = readObject0(type, false); handles.markDependency(outerHandle, passHandle); ClassNotFoundException ex = handles.lookupException(passHandle); if (ex != null) { throw ex; } if (depth == 0) { vlist.doCallbacks(); } return obj; } finally { passHandle = outerHandle; if (closed && depth == 0) { clear(); } } }readObject0()外部如下，其实是针对不同的类型别离解决：
private Object readObject0(Class<?> type, boolean unshared) throws IOException { boolean oldMode = bin.getBlockDataMode(); if (oldMode) { int remain = bin.currentBlockRemaining(); if (remain > 0) { throw new OptionalDataException(remain); } else if (defaultDataEnd) { /* * Fix for 4360508: stream is currently at the end of a field * value block written via default serialization; since there * is no terminating TC_ENDBLOCKDATA tag, simulate * end-of-custom-data behavior explicitly. */ throw new OptionalDataException(true); } bin.setBlockDataMode(false); } byte tc; while ((tc = bin.peekByte()) == TC_RESET) { bin.readByte(); handleReset(); } depth++; totalObjectRefs++; try { switch (tc) { // null case TC_NULL: return readNull(); // 援用类型 case TC_REFERENCE: // check the type of the existing object return type.cast(readHandle(unshared)); // 类 case TC_CLASS: if (type == String.class) { throw new ClassCastException("Cannot cast a class to java.lang.String"); } return readClass(unshared); // 代理 case TC_CLASSDESC: case TC_PROXYCLASSDESC: if (type == String.class) { throw new ClassCastException("Cannot cast a class to java.lang.String"); } return readClassDesc(unshared); case TC_STRING: case TC_LONGSTRING: return checkResolve(readString(unshared)); // 数组 case TC_ARRAY: if (type == String.class) { throw new ClassCastException("Cannot cast an array to java.lang.String"); } return checkResolve(readArray(unshared)); // 枚举 case TC_ENUM: if (type == String.class) { throw new ClassCastException("Cannot cast an enum to java.lang.String"); } return checkResolve(readEnum(unshared)); // 对象 case TC_OBJECT: if (type == String.class) { throw new ClassCastException("Cannot cast an object to java.lang.String"); } return checkResolve(readOrdinaryObject(unshared)); // 异样 case TC_EXCEPTION: if (type == String.class) { throw new ClassCastException("Cannot cast an exception to java.lang.String"); } IOException ex = readFatalException(); throw new WriteAbortedException("writing aborted", ex); case TC_BLOCKDATA: case TC_BLOCKDATALONG: if (oldMode) { bin.setBlockDataMode(true); bin.peek(); // force header read throw new OptionalDataException( bin.currentBlockRemaining()); } else { throw new StreamCorruptedException( "unexpected block data"); } case TC_ENDBLOCKDATA: if (oldMode) { throw new OptionalDataException(true); } else { throw new StreamCorruptedException( "unexpected end of block data"); } default: throw new StreamCorruptedException( String.format("invalid type code: %02X", tc)); } } finally { depth--; bin.setBlockDataMode(oldMode); } }能够看到解决对象的时候，调用了readOrdinaryObject()办法,好家伙来了：
private Object readOrdinaryObject(boolean unshared) throws IOException { if (bin.readByte() != TC_OBJECT) { throw new InternalError(); } ObjectStreamClass desc = readClassDesc(false); desc.checkDeserialize(); Class<?> cl = desc.forClass(); if (cl == String.class || cl == Class.class || cl == ObjectStreamClass.class) { throw new InvalidClassException("invalid class descriptor"); } Object obj; try { // 反射 obj = desc.isInstantiable() ? desc.newInstance() : null; } catch (Exception ex) { throw (IOException) new InvalidClassException( desc.forClass().getName(), "unable to create instance").initCause(ex); } passHandle = handles.assign(unshared ? unsharedMarker : obj); ClassNotFoundException resolveEx = desc.getResolveException(); if (resolveEx != null) { handles.markException(passHandle, resolveEx); } if (desc.isExternalizable()) { readExternalData((Externalizable) obj, desc); } else { readSerialData(obj, desc); } handles.finish(passHandle); // 如果实现了hasReadResolveMethod（）办法 if (obj != null && handles.lookupException(passHandle) == null && desc.hasReadResolveMethod()) { // 执行hasReadResolveMethod（）办法 Object rep = desc.invokeReadResolve(obj); if (unshared && rep.getClass().isArray()) { rep = cloneArray(rep); } if (rep != obj) { // Filter the replacement object if (rep != null) { if (rep.getClass().isArray()) { filterCheck(rep.getClass(), Array.getLength(rep)); } else { filterCheck(rep.getClass(), -1); } } handles.setObject(passHandle, obj = rep); } } return obj; }从下面的diamante能够看出，底层是通过反射来实现序列化的，那咱们如果不心愿它进行反射怎么办？而后能够看到反射之后，其实有一个查找readResolveMethod()办法无关，如果有实现readResolveMethod()，那就间接调用该办法返回后果，而不是返回反射调用之后的后果。这样尽管反射了，然而不起作用。
那要是咱们重写readResolveMethod()办法，就能够间接返回咱们的对象，而不是返回反射之后的对象了。
试试？
咱们将单例模式革新成为这样：
import java.io.Serializable;public class Singleton implements Serializable,Cloneable { private static int num = 0; private volatile static Singleton singleton; private Singleton() { synchronized (Singleton.class) { if (num == 0) { num++; } else { throw new RuntimeException("Don't use this method"); } } } public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } // 阻止反序列反射生成对象 private Object readResolve() { return singleton; }}测试代码不变，后果如下，事实证明的确是这样，反序列化不会从新反射对象了，始终是同一个对象，问题完满解决了。
205528102120552810213. 小结
一个略微完满的单例，是不会让他人调用结构器的，然而private的结构器，并不能齐全阻止对单例的毁坏，如果应用反射还是能够非法调用到结构器，因为咱们须要一个次数，结构器如果调用次数过多，那么就间接报错。
然而有时候咱们心愿留个小后门，所以咱们大部分时候不能够毁坏单例模式。通过实现cloneable的形式，重写了clone()办法，就能够做到，生成不同的对象。
序列化和clone()，有点像，都是被动提供毁坏的办法，然而很多时候不得已提供序列化接口，却不想被毁坏，这个时候能够通过重写readResolve()办法，间接返回对象，不返回反射生成的对象，爱护了单例模式不被毁坏。