EffectiveJava3 item3:强制单例类构造函数私有或是枚举类型

翻译

      单实例类是只实例化一次的类，单例通常代表一个无状态的对象，比如说一个本质上唯一的功能组件或者系统组件。让一个类成为单例使得客户端很难测试它，因为不能用一个模拟的实现代替单例，除非它实现了一个某类型的接口。 

      有两种常见的方法实现单例，两种都是基于保持构造函数私有，然后引入一个静态的成员来提供访问这个唯一实例，其中一种方法，成员是final字段；

// Singleton with public final field
public class Elvis {
  public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
  private Elvis() { ... }
  public void leaveTheBuilding() { ... } 
}

      私有的构造函数只被调用一次，来实例化public static final field Elvis.INSTANCE , 缺少public或者protectd修饰的构造函数保证了单精灵宇宙：当Elvis类被初始化的时候只有一个Elvis实例存在，没有更多或者更少。没有客户端能改变这一点，警告：（一个有特权的客户端可以调用私有构造方法，通过AccessbleObject.setAccessible()方法绕过限制；）如果你需要防御这个攻击，修改构造方法让当他被要求创造第二个实例的时候抛出一个异常；

       第二种方法实现了单例，公共成员是一个静态工厂方法;所有调用Elvis.getInstance（）方法返回同一个对象引用，没有任何其他的Elvis实例会被创建（跟之前有同样的警告），

      第一个实现单例的方法最主要的好处是很清晰的知道这个类是单例，public static 的成员是final的，所以它总是包含同一个对象引用。

      第二个实现单例的方法优点是简单。

优点1：是它让你灵活改变主意是否这个类是单例而不用改变它的API。工厂方法返回唯一的实例，但是它可以被修改之后返回，或者说，每个线程调用都返回单独实例；

优点2：如果你的应用需要它，你可以写一个通用的单例工厂。

优点3：静态工厂是一个方法引用，可以被用来当成supplier，例如Elvis::instance 就是一个提供者，Supplier, 除非需要这三个优点；否则第一种实现单例的方式应该被优先选择；

// Singleton with static factory
public class Elvis {
  private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
  private Elvis() { ... }
  public static Elvis getInstance() {
    return INSTANCE; 
  }
  public void leaveTheBuilding() { ... } 
}

      为了使得单例类使用这些方法可串行化，仅仅增加 implements Serializable 是不够的，为了保证单例，申明所有的实例成员为 transient ， 并提供一个 readResolve方法，否则，每次一个串行化的实例被反序列化，一个新的实例将会被创建；为了引导，在这个例子中，伪造了一个Elvis目击者，为了防止这个发生，添加了一个readResolve方法到该类中；

// readResolve method to preserve singleton property
private Object readResolve() {
  // Return the one true Elvis and let the garbage collector // take care of the Elvis impersonator.
  return INSTANCE; 
}

      第三种实现一个单例方法是申明一个单元素的枚举；

public enum Elvis { 
  INSTANCE;
  public void leaveTheBuilding() { ... }
}

        这个方法跟公共成员的方法很类似，但是更简洁，提供了自由的机器序列化，提供了牢不可破的保证防御多实例化，甚至在面临常见的序列化和反射攻击场景。这种方式可能会感觉一点不自然，但是一个单元素的枚举通常是最好的实现单例的方式，注意，如果你的单例必须extend 一个除了枚举之外的超类你不能使用这种方式，（尽管你可以申明一个枚举去实现接口）

 

快速记忆

 

 

 

我的看法

      单例的实现方式，优先使用单元素枚举，因为它天然可以防御序列化和反射的攻击，除非它必须扩展一个非枚举类型的父类，当有这些需求的时候（在返回的时候可以添加处理逻辑，可以当成一个supplier使用，修改逻辑不用改变API）使用静态工厂方法实现的单例,因为它更灵活，如果没有这些需求，使用公共成员变量实现的单例，但是要有防御反射和序列化攻击的处理代码；