设计模式 | 挑战单例模式（六）

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内容接着上篇文章《挑战单例模式(五)》，上篇文章讲到了反射破坏单例，这篇文章我们来讲序列化也会破坏单例。

八、序列化破坏单例

上一章说到反射会破坏单例，那是不是只有这样的方式会破坏呢？答案是否定的是，序列化可以避开正常的对象实例化构造，一样会破坏单例模式。

关于Java对象序列化机制，就是一个对象可以被表示为一个字节序列，该字节序列包括该对象的数据、有关对象的类型的信息和存储在对象中数据的类型。序列化的对象可以通过反序列化后在内存中新建一个对象。所有需要实现Java字节序列化的对象需要 implements java.io.Serializable。

在通过Java序列化破坏单例的过程中，我们将对象创建好以后，将对象序列化写入磁盘，下一次使用的时候再从磁盘中读取到序列化内容，然后再反序列化转为内存对象。反序列化的对象会重新分配内存，即重新创建，所以通过这样的方式去序列化再反序列化单例对象，就可能会实例化多个对象，破坏了单例。

我们重新一个可序列化的饱汉式单例，如下面的代码所示。

public class SerializableDestroySingleton implements Serializable { ​   private SerializableDestroySingleton(){       if(INSTANCE != null){           throw new AssertionError();       }       INSTANCE = this;   } ​   private static SerializableDestroySingleton INSTANCE = new SerializableDestroySingleton(); ​   public static SerializableDestroySingleton getInstance(){       return INSTANCE;   } }

跟之前实现的饱汉式单例最大的区别就是类implements java.io.Serializable。

我们写一个测试main方法。

​   public static void main(String[] args) {       SerializableDestroySingleton instance1 = null;       SerializableDestroySingleton instance2 = SerializableDestroySingleton.getInstance();       try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("out.se");             ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);             FileInputStream fis = new FileInputStream("out.se");             ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis)) {           oos.writeObject(instance2);           oos.flush();           instance1 = (SerializableDestroySingleton)ois.readObject();           System.out.println(instance1);           System.out.println(instance2);           System.out.println(instance1 == instance2);       } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {           e.printStackTrace();       }   }

执行结果如下。

从结果分析，反序列化后，是在内存上重新生成的实例对象，这样就破坏了实现单例的初衷。

那怎么解决这个问题呢？

可以在单例类中加一个私有方法，如下面的代码所示。

  private Object readResolve(){       return INSTANCE;   }

运行结果如下。

这个是什么原理呢？如果要讲明白的话，要费不少时间，跟本文的主题有差距。简单说一下，对象还是实例化了两次，只是，通过反射技术，保证第二次获取的对象任然是第一次实例化的对象，如果对原理感兴趣的同学，可以写代码去调试一下，核心关注invokeReadResolve()方法就能明白。

所以其实上面的方法没有从根本上满足单例在程序运行期间，只实例化一个对象的需求，而且通过这样的方式，如果创建对象的很多，那么必然对内存的开销带来不小的挑战。那么什么能根本上解决这个问题？答案是注册式单例。