反射破壞單例的私有建構函式保護

weixin_34198881發表於2019-01-07
反射單例函式

      Java的反射破壞單例的私有建構函式保護，最典型的就是Spring的Bean注入，我們可以通過改造私有建構函式來防止。
　　在Singleton中，我們只對外提供工廠方法（獲取單例），而私有化建構函式，來防止外面多餘的建立。
　　對於一般的外部呼叫來說，私有建構函式已經很安全了。
       　　

public class Singleton {
　　private Singleton（）{}
　　private static volatile Singleton instance = null;
　　public static SingletongetInstance（） throws Exception {
　　if （instance ==null） { //為了簡潔度，暫不考慮執行緒安全
　　instance =new Singleton（）；
　　}
　　returninstance;
　　}
　　}

　　

　　

Class singletonClass = Class.forName（"com.jscai.spring.demo.Singleton"）；
Constructor[] cts =singletonClass.getConstructors（）；
System.out.println（cts.length）


　　一般的外部呼叫，編譯器會校驗，直接提示編譯錯誤。而正常的反射也是找不到私有建構函式的，所以上面的輸出為0.
　　但是一些特權使用者可以通過反射來訪問私有建構函式，並且例項化：
　　

Constructor[] cts = singletonClass.getDeclaredConstructors（）；
System.out.println（cts.length）；
cts[0].setAccessible（true）；
Singletonsingleton = （Singleton） cts[0].newInstance（）；

 

　　


　　上述程式碼首先通過反射的getDeclaredConstructors（）來獲取所有建構函式（public,protected,default * （package） access, andprivate constructors），當然這個函式會校驗呼叫者的許可權。
　　此時預設還是不能呼叫私有建構函式的，還需要把訪問許可權開啟setAccessible（true），就可以訪問私有建構函式了，這樣破壞了單例的私有建構函式保護。
　　如果要防禦這樣的反射侵入，可以修改建構函式，加上第二次例項化的檢查。（上面的getInstance（）經過多執行緒（DoubleCheck）處理後，就不會出現執行緒衝突來觸發這個異常）

private static int cntInstance = 0;
private Singleton（）throws Exception {
if （++cntInstance > 1 ） {
throw new Exception（"Can'tcreate another instance."）；
        }
　}

　　


　　另外，在Spring的Bean注入中，即使你私有化建構函式，預設他還是會去呼叫你的私有建構函式去例項化。 【通過BeanFactory來裝配Bean,和上面的邏輯如出一轍】
　　所以，如果我們想保證例項的單一性，就要在定義<bean>時加上factory-method=""的屬性，並且在私有建構函式中新增防禦機制。單例的getInstance（）可能會新增一些邏輯，而Spring的預設呼叫建構函式去建立，就不能保證這份邏輯的準確性，所以會帶來隱患。
　　我們可以通過scope="prototype"來測試單例是否被多次建立：

　　<beanid="test"class="com.jscai.spring.demo.Singleton"scope="prototype"></bean>
　　BeanFactory bf = new ClassPathXmlApplicationContext（"demoAppTestContext.xml"）；
　　Singleton test1 = （Singleton） bf.getBean（"singleton"）；
　　Singleton test2 = （Singleton） bf.getBean（"singleton"）；

　　


　　發現防禦機制生效，丟擲"Can't create another instance."的異常，證明Spring能正常呼叫私有的建構函式來建立Bean,並且建立了多次。
　　這時候我們要使用factory-method來指定工廠方法，才能達到我們想要的效果
　　

<beanid="test"class="com.jscai.spring.demo.Singleton"scope="prototype"factory-method="getInstance"></bean>

 

　　

 

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