用私有构造器或者枚举类型强化Singleton属性

Posted 2021-01-26 remote

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通常会被用来本质上唯一的系统组件，比如窗口管理器或者文件系统。使类成为Singleton会使它的客户端测试变得十分困难，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借口。

实现Singleton的两种方法，这两种方法都要把构造器保持为私有的，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。在第一种方法中，公有静态成员是个final域：

1 //Singleton with public final field
2 public class Elvis {
3     public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
4     private Elvis() { ... }
5 
6     public void leaveTheBulding() { ... }
7 }

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。

优点：缺少共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Elvis类被实例化了，只会有一个Elvis实例。

缺点：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。

解决方案：修改构造器，让它在被要求创建第二个实例时抛出异常。

公有域方法的主要好处在于，组成类的成员的声明很清楚地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。

在实现Singleton的第二种方法中，公有的成员是个静态工厂方法：

 1 public class Elvis {
 2     private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
 3     private Elvis() {};
 4     public static Elvis getInstance() {
 5         return INSTANCE;
 6     }
 7     
 8     public void leaveTheBuilding() {};
 9 }

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，永远不会有创建其他的Elivs实例。

缺点：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实例。

工厂方法的优势之一在于，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。第二个优势与泛型有关。

实现Singleton的第三种方法，只需要编写一个包含单个元素的枚举类型：

1 public enum Elvis {
2     INSTANCE;
3 
4     public void leaveTheBuilding() {};
5 }