2011-10-27 17 views
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Ho un singleton come questo.java Singleton - impedisce la creazione multipla attraverso la riflessione

public class BookingFactory { 

    private final static BookingFactory instance; 

    static { 
     instance = new BookingFactory(); 
    } 

    public static BookingFactory getInstance() { 
     return instance; 
    } 

    private BookingFactory() { 
     System.out.println("Object is created."); 
    } 
} 

public class Test { 
    BookingFactory instance = BookingFactory.getInstance(); 
    instance = BookingFactory.getInstance(); 

    Class<?> clazz = Class.forName("com.test.BookingFactory"); 

    Constructor pvtConstructor = clazz.getDeclaredConstructors()[0]; 

    // Set its access control 
    pvtConstructor.setAccessible(true); 

    // Invoke Private Constructor 
    BookingFactory notSingleton = (BookingFactory) pvtConstructor.newInstance(null); 
} 

Quando si esegue questo, ho visto più di un messaggio di stampa. C'è un modo per evitare che questo singleton venga istanziato più di una volta da questa riflessione?

Grazie.

+3

La vera domanda è perché si sarebbe così preoccupato con impedendole? Se un programmatore si trova in una tale quantità di problemi, ciò significherebbe che intendono decodificare il singleton in qualche modo per creare un caso speciale che non è stato preso in considerazione durante la progettazione. Non dire che sarebbe l'idea più brillante, ma allo stesso tempo, questo è tutto ipotetico comunque. –

+1

+1 Domanda davvero ben presentata, in particolare [SSCCE] (http://pscode.org/sscce.html) – Bohemian

risposta

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Fai l'affermazione nel costruttore:

private BookingFactory() { 
    if (instance != null) 
     throw new IllegalStateException("Only one instance may be created"); 
    System.out.println("Object is created."); 
} 
+0

Questo sarebbe un thread-safe? – Kaunteya

+1

@ Kaunteya sì, se usato con il codice nella domanda, è thread-safe, poiché 'instance' viene creato in un blocco statico eseguito in fase di caricamento della classe (non pigro inizializzato) e il programma di caricamento della classe ha la propria sicurezza del thread integrata. La JVM garantisce che tutte le inizializzazioni statiche saranno completate prima che la classe possa essere utilizzata, compresi i costruttori di chiamate. – Bohemian

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Provare a utilizzare enum. le enumerazioni danno buoni Singletons.

public static enum BookingFactory { 
    INSTANCE; 
    public static BookingFactory getInstance() { 
     return INSTANCE; 
    } 
} 

Non è possibile creare un enum tramite riflessione.

Il metodo getInstance() è superfluo, ma rende più facile per eseguire il test, gettando la seguente eccezione:

java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects 
    at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:530) 
    at MultiSingletonTest.main(MultiSingletonTest.java:40) 

Oh guarda, qualcuno già ha dato la risposta enum. Pubblicando comunque per una maggiore completezza.

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Stavo andando avanti e indietro solo votando per invocare come duplicato. Probabilmente dovrebbe essere. –

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dovrebbero probabilmente chiudersi automaticamente come duplicati a qualsiasi domanda Java contenente la parola singleton ma non enum;) – laher

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enum non può ereditare. A volte vogliamo che Singleton erediti da un'altra classe, ad esempio java.util.Observable. – simpatico

1

Se il singleton non memorizza effettivamente lo stato, l'opzione migliore è quella di non utilizzare un singleton. Invece, implementa la fabbrica come metodo statico libero da stati.

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Adattato da Making the Java Singleton Reflection Proof when using Lazy Loading:

package server; 

import java.lang.reflect.ReflectPermission; 
import java.security.*; 


public class JavaSingleton { 

    private static JavaSingleton INSTANCE = null; 

    private JavaSingleton() { 
    ReflectPermission perm = new ReflectPermission("suppressAccessChecks", ""); 
    AccessController.checkPermission(perm); 
    } 


    synchronized public static final JavaSingleton getInstance() { 
    if (INSTANCE == null) { 
     AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() { 
     public Object run() { 
      INSTANCE= new JavaSingleton(); 
      return null; 
     } 
     }); 
    } 
    return INSTANCE; 
    } 

Il costruttore ha un controllo per vedere se il chiamante ha accesso ad esso. Come spiega il collegamento, sarà necessario creare un file di criteri che consenta alla classe Singleton di chiamare il costruttore.

Il metodo bohemien di lancio di un'eccezione non impedisce a un client di chiamare in modo riflessivo il costruttore prima che venga chiamato getInstance(). Anche se assicura che venga creata una sola istanza, non c'è alcuna garanzia che ciò avvenga con il metodo getInstance() della classe Singleton.

Il controllo del controllo accessi impedirà questa istanza indesiderata.

1
import java.io.Serializable; 

public class Singleton implements Serializable,Cloneable{ 

private static final long serialVersionUID = 1L; 
private static Singleton singleton=null; 
//private static volatile Singleton singleton=null; 
private Singleton() { 
    if(singleton!=null){ 
     throw new RuntimeException("Its Singleton Class use getInstance method for object creation"); 
    } 
} 

public static Singleton getInstance(){ 
    return Holder.singleton; 

} 

/**** 
* good way for getting the instance. No need to worry about 
* BillPughSingleton 
*/ 
private static class Holder{ 
    private static final Singleton singleton=new Singleton(); 
} 

/*** 
/* 
* Use this code for preventing Singleton breakage in multi threading scenario and comment above getInstance method 
* As this is the efficient way 
* If we put synchronized at method level level then will impact performance and will executed every time when getInstance is called 
* But if once the instance is created then there is no need for synchronized. 
*/ 

/* public static Singleton getInstance(){ 
    if(singleton==null){ 
     synchronized (Singleton.class) { 
      if(singleton==null){ 
       singleton=new Singleton(); 
      } 
     } 

    } 
    return singleton; 

}*/ 

@Override 
public Object clone() throws CloneNotSupportedException{ 
    /*** 
    * We can place below check OR we can remove the exception thrown check and return singleton instead of super.clone() 
    * Use any one way 
    */ 
    if(singleton!=null){ 
     throw new RuntimeException("Its Singleton Class use getInstance method for object creation"); 
    } 
    return super.clone(); 
} 
/*** 
* 
* To Prevent breaking of singleton pattern by using serilization/de serilization 
*/ 
private Object readResolve(){ 
    System.out.println("Read Resolve executed"); 
    return singleton; 
} 
} 

** Test Singleton **

import java.io.FileInputStream; 
import java.io.FileNotFoundException; 
import java.io.FileOutputStream; 
import java.io.IOException; 
import java.io.ObjectInputStream; 
import java.io.ObjectOutputStream; 
import java.lang.reflect.Constructor; 
import java.lang.reflect.InvocationTargetException; 
import java.util.concurrent.ExecutorService; 
import java.util.concurrent.Executors; 

/*** 
* 
* Ways to prevent break Singleton 
*/ 
public class Main { 

private static ObjectInputStream inputStream; 

public static void main(String[] args) throws Exception { 
    Singleton orginalSingletonObject = Singleton.getInstance(); 

    /*** 
    * Singleton is broken by using Reflection 
    * We can prevent that by putting a check in private constructor of Singleton.java 
    * 
    */ 
    breakSingletonByReflection(orginalSingletonObject); 

    /*** 
    * By Serialization/De-Serialization break Singleton We need 
    * Serialization interface in a class needs to be serialized like 
    * Singleton.java 
    * 
    * To prevent breaking of singleton we can add readResolve method in Singleton.java 
    * readResolve is the method which returns the instance of the class when a serialized class is de serialized. 
    * So implement the readResolve method to return the same object. 
    * Hence prevent breaking of Singleton design pattern. 
    * Refer this link for more information on readResolve 
    * https://docs.oracle.com/javase/6/docs/platform/serialization/spec/input.html#5903 
    */ 
    breakSingletonByserialization(orginalSingletonObject); 

    /*** 
    * By Cloning break Singleton 
    * We need to implement Cloneable interface 
    * We can prevent that by putting a check in clone method of Singleton.java 
    */ 
    breakSingletonByCloning(orginalSingletonObject); 


    /*** 
    * Break Singleton By thread 
    * This scenario is related to multi-threading environment 
    * We can do this by putting double lock mechanism in Singleton.java and its good practice to use Volatile 
    * We can also prevent this scenario of breaking by creating object eagerly but its not good to create object eagerly 
    */ 

    breakSingletonByThreading(orginalSingletonObject); 
} 

private static void breakSingletonByThreading(Singleton orginalSingletonObject) { 

    ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(2); 
    /** 
    * Run this code snippet after commenting the other code for better understanding 
    * Run it repeatly to create a condition when 2 threads enter the method getInstance() of Singleton class at a same time 
    * When 2 threads enter the getInstance method at same time they will get the singleton object as null (private static Singleton singleton in Singleton.java) 
    * Then they will create two different objects (have different hashcode) in this case singleton pattern will break. 
    */ 
    executorService.submit(Main::useSingleton); // JAVA 8 syntax it will get the singleton instance 
    executorService.submit(Main::useSingleton); 
    executorService.shutdown(); 
} 

public static void useSingleton(){ 
    Singleton singleton=Singleton.getInstance(); 
    printSingletonData("By Threading", singleton); 

} 




private static void breakSingletonByCloning(Singleton orginalSingletonObject) throws CloneNotSupportedException { 
    Singleton clonedSingletonObject=(Singleton) orginalSingletonObject.clone(); 
    printSingletonData("By Cloning", orginalSingletonObject, clonedSingletonObject); 
} 

private static void breakSingletonByReflection(Singleton orginalsingleton) 
     throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, 
     InstantiationException, IllegalAccessException, 
     InvocationTargetException { 

    Class<?> singletonClass = Class.forName("SingletonTest.Singleton"); 
    @SuppressWarnings("unchecked") 
    Constructor<Singleton> constructor = (Constructor<Singleton>) singletonClass 
      .getDeclaredConstructor(); 
    constructor.setAccessible(true); 
    Singleton s = constructor.newInstance(); 
    printSingletonData("By Reflection", orginalsingleton, s); 
} 

private static void breakSingletonByserialization(Singleton orginalsingleton) 
     throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException { 

    /** 
    * Serialization 
    */ 
    ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("E:\\Singleton.ser")); 
    outputStream.writeObject(orginalsingleton); 
    outputStream.close(); 

    /** 
    * DeSerialization 
    */ 
    inputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("E:\\Singleton.ser")); 

    Singleton deserializeObject = (Singleton) inputStream.readObject(); 
    deserializeObject.hashCode(); 
    printSingletonData("By Serialization", orginalsingleton, deserializeObject); 


} 

public static void printSingletonData(String operationName, 
     Singleton orginalsingleton, Singleton reflectionSigletonObject) { 

    System.out.println("------------------------------------------"); 
    System.out.println("New Operation"); 
    System.out.println(operationName); 
    System.out.println("orginal Hashcode=" + orginalsingleton.hashCode()); 
    System.out.println("New Object hashcode=" 
      + reflectionSigletonObject.hashCode()); 
    Boolean value = orginalsingleton.hashCode() != reflectionSigletonObject.hashCode(); 
    System.out.println("These Object have different hascode. They are two different object Right = " 
        + value); 
    System.out.println("As these are different Object this means Singleton Pattern is broken"); 
} 


private static void printSingletonData(String operationName,Singleton singleton) { 


    System.out.println("------------------------------------------"); 
    System.out.println("New Operation"); 
    System.out.println(operationName); 
    System.out.println("Object hashcode=" + singleton.hashCode()); 
    //System.out.println("As these are different Object this means Singleton Pattern is broken"); 

} 

} 
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