用私有构造器或者枚举类型强化Singleton属性

Singleton是指仅仅被实例化一次的类。Singleton通常被用来代表一个无状态的对象,如函数,或者那些本质上唯一的系统组件。

实现Singleton有两种常见的方法。这两种方法都要保持构造器为私有的,并导出公有的静态成员,以便允许客户端能够访问该类的唯一实例

静态公有域

在第一种方法中,公有静态成员是个final域

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

享有特权的客户端可以借助AccessibleObject.setAccessible方法,通过反射机制调用私有构造器。如果需要抵御这种攻击,可以修改构造器,让它在被要求创建第二个实例的时候抛出异常。

静态工厂方法

在实现Singleton的第二种方法中,公有的成员是个静态工厂方法

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

工厂方法返回该类的唯一实例,但是,它很容易被修改,比如改成为每个调用该方法的线程返回一个唯一的实例(线程不安全)

为了将上述方法实现的Singleton类变成是可序列化的(Serializable),仅仅在声明中加上implements Serializable是不够的。为了维护并保证Singleton,必须声明所有的实例域都是瞬时的(transient),并提供一个readResolve方法,否则,每次反序列化一个序列化的实例时,都会创建一个新的实例。

在我们的例子中,如果要防止上述情况,要在Elvis类中加入如下readResolve方法:

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

枚举实现

实现Singleton的第三种方法是声明一个包含单个元素的枚举类型:

//Enum singleton - the preferred approach
public enum Elvis{
    INSTANCE;
    
    public void leaveTheBuilding(){}
}

这种方法在功能上与公有域方法相似,但更加简洁,无偿的提供了序列化机制,绝对防止多次实例化,即使是在面对复杂的序列化或者反射攻击

虽然这种方法还没有广泛采用,但是单元素的枚举类型经常成为实现Singleton的最佳方法

注意,如果Singleton必须扩展一个超类,而不是扩展Enum的时候,则不宜使用这个方法。(虽然可以声明枚举去实现接口)

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