第3条:用私有构造器或者枚举类型强化Singleton属性

Singleton指仅仅被实例化一次的类。Singleton通常被用来代表那些本质上唯一的系统组件,如窗口管理器或者文件系统。使类称为Singleton会使它的客户端调试变的十分困难,因为无法给Singleton替换模拟实现,除非它实现一个充当其类型的接口.

在Java1.5发行版本之前,实现Singleton有两种方法。这两种方法都要把构造器保持为私有,并导出公有的静态成员,以便客户端能够访问该类的唯一实例,以便允许客户端能够访问该类的唯一实例。第一种方法中,公有静态成员是个final域: 

```

public class Elvis {

public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

private Elvis() {
}

public void leavveTheBuilding() {
}
}

私有构造器仅被调用一次,用来实例化公有的静态final域Elvis.INSTANCE。由于缺少公有的或者受保护的构造器,所以保证了Elvis的全局唯一性。一旦其被实例化,只会存在一个实例,不多也不少。客户端的任何行为都不会改变这一点。但要提醒一点:享有特权的client可以借助AccessibleObject.setAccessible方法,通过反射机制调用私有构造器。如果要抵御这种攻击,需要修改构造器,让其在创建第二个实例的时候抛出异常。

在实现Singleton的第二种方法中,公有的成员是个静态工厂方法:

public class Elvis {

public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

private Elvis() {
}

public static Elvis getInstance() {
return INSTANCE;
}

public void leavveTheBuilding() {
}
}

```

对于静态方法Elvis .getInstance的所有调用,都会返回同一个对象引用,所以永远不会创建其他的实例。(上述利用反射的提醒依然适用)

公有域方法的好处在于,组成类的成员的声明很清楚的表明了这个类是一个Singleton,公有的静态域是final的,所以该域将总是包含相同的对象引用。公有域方法在性能上不再有任何优势:现在JVM实现几乎都能都将静态工厂方法的调用内联化。(内联:指函数在被调用的地方直接展开,编译器在调用时不用像一般函数那样,参数压栈,返回时参数出栈以及资源释放等,这样提高了程序执行速度)

工厂方法的优势在于,它提供了灵活性:在不改变其API的前提下,我们可以改变该类是否为Singleton的想法。工厂方法返回该类的唯一实例,但是,它可以很容易被修改,比如改成为每个调用该方法的线程返回一个唯一的实例。第二个优势在于与泛型有关。这些优势之间通常不相关,public域的方法比较简单。

为了利用这其中一种方法实现的Singleton类变成是可序列化的Serialiazble,仅仅在声明加上"implements Serializable"是不够的。为了维护并保证Singleton,必须声明所有实例都是瞬时transient的,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(序列化: 将数据结构或对象转换成二进制串的过程;反序列化:将在序列化过程中所生成的二进制串转换成数据结构或者对象的过程),都会创建一个新的实例。比如说,在我们的例子中,会导致"假冒的Elvis"。为了防止这种情况,需要在Elvis类中增加readResolve方法:

private Object readResolve() {
return INSTANCE;
}

从Java 1.5发行版本起,实现Singleton还有第三种方法。只需编写一个包含单个元素的枚举类型。

public enum Elvis {

INSTANCE;

public void leaveTheBuilding() {

}
}

这种方法在功能上与公有域方法相近,但是其更加简洁,无偿提供了序列化机制,绝对防止多次实例化,即使是面对复杂的序列化或者反射攻击的时候。 虽然这种方法还没有广泛使用,但是单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法

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