Singleton 单例模式的三种实现

一、什么是Singleton？

Singleton 指的是仅仅只能被实例化一次的类。（通常用来代表本质上唯一的系统组件：窗口管理器，文件系统）

二、Java 1.5 之前的两种实现方法

把构造器保持为私有的，然后导出公有的静态成员（public static），允许客户端访问这个类的唯一的实例。私有的构造器（private Dog(){...}）仅会被调用一次去进行实例化，这保证了类只能被实例化一次；

1. 公有的静态成员是一个final域（调用：Dog.INSTANCE）

//Singleton with public final field
public class Dog {
	//公有静态实例（final域保持实例唯一）
	public static final Dog INSTANCE = new Dog();
	//私有的构造器
	private Dog() {...}
	public void sleep() {...}
}

2. 公有的静态成员是一个静态工厂方法（调用：Dog.getInstance）

//Singleton with static factory
public class Dog {
	//公有静态实例（final域保持实例唯一）
	public static final Dog INSTANCE = new Dog();
	//私有的构造器
	private Dog() {...}
	//静态方法
	public static Dog getInstance() {return INSTANCE;}
	public void sleep() {...}
	
	//readResolve方法，保证signleton的实现
	private Object readResolve() {
		//返回真实例，并让垃圾回收器处理假实例
		return INSTANCE;
	}
}

一般都会使用第二种方法，调用静态方法Dog.getInstance，每次调用都会返回同一个对象引用，所以保持了实例的唯一性。

注意：

• public 和 private 的构造器可以多次调用；
• 享有特权的客户端可以借助AccessibleObject.setAccessible方法，通过反射机制来调用私有构造器。（抵御方法：修改构造器，在第二次被调用时抛异常）
• 为了实现序列化，只implement Serializabled是不够的，还得声明所有实例域都是瞬时（transent，文末有解释）的，并在Dog类里提供一个readResolve方法。否则，每次反序列化的时候，都会新创建一个实例（假冒的Dog类）
  
  

三、java 1.5之后 —— 最佳实现方法（enum）

3. 编写一个包含单个元素的枚举类型enum，而不是class类

//Enum singleton - the preferred approach
public enum Dog {
	INSTANCE;
	public void sleep () {...}
}

这种方法在功能上与公有域方法相近，但更加简洁，提供了序列化机制，即使面对复杂的序列化或者发射攻击，也绝对防止了多次实例化。

瞬时（transient）：

一个持久化类的实例可能处于三种不同的状态中的某一种。这三种状态的定义则与所谓的持久化上下文(persistence context)有关。Hibernate的Session对象就是这个所谓的持久化上下文。

瞬态(transient)

该实例从未与任何持久化上下文关联过。它没有持久化标识(相当于主键值)。

持久化(persistent)

实例目前与某个持久化上下文有关联。它拥有持久化标识(相当于主键值)，并且可能在数据库中有一个对应的行。对于某一特定的持久化上下文，Hibernate保证持久化标识与Java标识(其值代表对象在内存中的位置)等价。

托管(detached)

实例曾经与某个持久化上下文发生过关联，不过那个上下文被关闭了，或者这个实例是被序列化(serialize)到另外的进程。它拥有持久化标识，并且在数据库中可能存在一个对应的行。对于托管状态的实例，Hibernate不保证任何持久化标识和Java标识的关系。

参考1、《Effictive Java》