RC4加密原理,程式碼解析,逆向小技巧.
介紹
意圖:保證一個類僅有一個例項,並提供一個訪問它的全域性訪問點。
主要解決:一個全域性使用的類頻繁地建立與銷燬。
何時使用:當您想控制例項數目,節省系統資源的時候。
如何解決:判斷系統是否已經有這個單例,如果有則返回,如果沒有則建立。
關鍵程式碼:建構函式是私有的。
步驟 1
建立一個 Singleton 類。
SingleObject.java
publicclassSingleObject{//建立 SingleObject 的一個物件privatestaticSingleObjectinstance = newSingleObject(); //讓建構函式為 private,這樣該類就不會被例項化步驟 2
從 singleton 類獲取唯一的物件。
SingletonPatternDemo.java
publicclassSingletonPatternDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){//不合法的建構函式//編譯時錯誤:建構函式 SingleObject() 是不可見的步驟 3
執行程式,輸出結果:
HelloWorld!
單例模式的幾種實現方式
單例模式的實現有多種方式,如下所示:
1、懶漢式,執行緒不安全
是否 Lazy 初始化:是
是否多執行緒安全:否
實現難度:易
描述:這種方式是最基本的實現方式,這種實現最大的問題就是不支援多執行緒。因為沒有加鎖 synchronized,所以嚴格意義上它並不算單例模式。
這種方式 lazy loading 很明顯,不要求執行緒安全,在多執行緒不能正常工作。
例項
publicclassSingleton{privatestaticSingletoninstance; privateSingleton(){}publicstaticSingletongetInstance(){if(instance == null){instance = newSingleton(); }returninstance; }}接下來介紹的幾種實現方式都支援多執行緒,但是在效能上有所差異。
2、懶漢式,執行緒安全
是否 Lazy 初始化:是
是否多執行緒安全:是
實現難度:易
描述:這種方式具備很好的 lazy loading,能夠在多執行緒中很好的工作,但是,效率很低,99% 情況下不需要同步。
優點:第一次呼叫才初始化,避免記憶體浪費。
缺點:必須加鎖 synchronized 才能保證單例,但加鎖會影響效率。
getInstance() 的效能對應用程式不是很關鍵(該方法使用不太頻繁)。
例項
publicclassSingleton{privatestaticSingletoninstance; privateSingleton(){}publicstaticsynchronizedSingletongetInstance(){if(instance == null){instance = newSingleton(); }returninstance; }}3、餓漢式
是否 Lazy 初始化:否
是否多執行緒安全:是
實現難度:易
描述:這種方式比較常用,但容易產生垃圾物件。
優點:沒有加鎖,執行效率會提高。
缺點:類載入時就初始化,浪費記憶體。
它基於 classloader 機制避免了多執行緒的同步問題,不過,instance 在類裝載時就例項化,雖然導致類裝載的原因有很多種,在單例模式中大多數都是呼叫 getInstance 方法, 但是也不能確定有其他的方式(或者其他的靜態方法)導致類裝載,這時候初始化 instance 顯然沒有達到 lazy loading 的效果。
例項
publicclassSingleton{privatestaticSingletoninstance = newSingleton(); privateSingleton(){}publicstaticSingletongetInstance(){returninstance; }}4、雙檢鎖/雙重校驗鎖(DCL,即 double-checked locking)
JDK 版本:JDK1.5 起
是否 Lazy 初始化:是
是否多執行緒安全:是
實現難度:較複雜
描述:這種方式採用雙鎖機制,安全且在多執行緒情況下能保持高效能。
getInstance() 的效能對應用程式很關鍵。
例項
publicclassSingleton{privatevolatilestaticSingletonsingleton; privateSingleton(){}publicstaticSingletongetSingleton(){if(singleton == null){synchronized(Singleton.class){if(singleton == null){singleton = newSingleton(); }}}returnsingleton; }}5、登記式/靜態內部類
是否 Lazy 初始化:是
是否多執行緒安全:是
實現難度:一般
描述:這種方式能達到雙檢鎖方式一樣的功效,但實現更簡單。對靜態域使用延遲初始化,應使用這種方式而不是雙檢鎖方式。這種方式只適用於靜態域的情況,雙檢鎖方式可在例項域需要延遲初始化時使用。
這種方式同樣利用了 classloader 機制來保證初始化 instance 時只有一個執行緒,它跟第 3 種方式不同的是:第 3 種方式只要 Singleton 類被裝載了,那麼 instance 就會被例項化(沒有達到 lazy loading 效果),而這種方式是 Singleton 類被裝載了,instance 不一定被初始化。因為 SingletonHolder 類沒有被主動使用,只有通過顯式呼叫 getInstance 方法時,才會顯式裝載 SingletonHolder 類,從而例項化 instance。想象一下,如果例項化 instance 很消耗資源,所以想讓它延遲載入,另外一方面,又不希望在 Singleton 類載入時就例項化,因為不能確保 Singleton 類還可能在其他的地方被主動使用從而被載入,那麼這個時候例項化 instance 顯然是不合適的。這個時候,這種方式相比第 3 種方式就顯得很合理。
例項
publicclassSingleton{privatestaticclassSingletonHolder{privatestaticfinalSingletonINSTANCE = newSingleton(); }privateSingleton(){}publicstaticfinalSingletongetInstance(){returnSingletonHolder.INSTANCE; }}6、列舉
JDK 版本:JDK1.5 起
是否 Lazy 初始化:否
是否多執行緒安全:是
實現難度:易
描述:這種實現方式還沒有被廣泛採用,但這是實現單例模式的最佳方法。它更簡潔,自動支援序列化機制,絕對防止多次例項化。
這種方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式,它不僅能避免多執行緒同步問題,而且還自動支援序列化機制,防止反序列化重新建立新的物件,絕對防止多次例項化。不過,由於 JDK1.5 之後才加入 enum 特性,用這種方式寫不免讓人感覺生疏,在實際工作中,也很少用。
不能通過 reflection attack 來呼叫私有構造方法。
例項
publicenumSingleton{INSTANCE; publicvoidwhateverMethod(){}}經驗之談:一般情況下,不建議使用第 1 種和第 2 種懶漢方式,建議使用第 3 種餓漢方式。只有在要明確實現 lazy loading 效果時,才會使用第 5 種登記方式。如果涉及到反序列化建立物件時,可以嘗試使用第 6 種列舉方式。如果有其他特殊的需求,可以考慮使用第 4 種雙檢鎖方式。
轉:https://www.runoob.com/design-pattern/singleton-pattern.html