03-用私有构造器或者枚举类型强化Singleton属性

2018-10-02  本文已影响10人  GeekGray

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03-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通常用来代表那些本质上唯一的系统组件,比如窗口管理器或者文件系统。使类称为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他类型的接口。
  在Java 1.5 发行版之前,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,公有成员是个final域:

/**
 * @author: Hashub小晖
 * @WeChat: NGSHMVP
 * @Date: 2018/10/1 21:05
 * @function:
 */
public class Elvis
{
    public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

    private Elvis()
    {

    }

    public void leaveTheBuilding()
    {

    }

}
  私有构造器锦被调用一次,用来实例化公有的静态final域的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Elvis类被实例化,之后存在一个实例。客户端的任何行为都不会改变这一点,但是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。
  在实现Singleton的第二种方法中,公有的成员是个静态工厂方法;
/**
 * @author: Hashub小晖
 * @WeChat: NGSHMVP
 * @Date: 2018/10/1 21:12
 * @function:Singleton with static factory
 */
public class Elvis2
{

    private static final ej03Singleton.Elvis2 INSTANCE = new ej03Singleton.Elvis2();

    private Elvis2()
    {

    }

    public static Elvis2 getInstance()
    {
        return INSTANCE;
    }


    public void leaveTheBuilding()
    {

    }
}

对于静态方法Elvis.getInstance的所有调用,都会返回一个对象引用,所以,永远不会创建其他的Elvis实例
  公有于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。公有域方法在性能上不再有任何优势:现在的JVM实现几乎都能够将静态工厂方法的调用内敛化。
  工厂方法的优势之一在于,它提供了灵活性,在不改变其他API的前提下,我们可以改变该类是否应该为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方法的线程返回唯一的实例。第二个优势与泛型有关。这些优势之间通常都不相关,public域的方法比较简单。
  为了使利用这一种方法实现的Singleton类变成是可序列化的,仅仅在声明中加上“implements Serializable” 是不够的。为了维护并保证Singleton,必须声明所有实例域都是瞬时的(transient),并提供一个readResolve方法。否则,每次序列化一个序列化的实例时,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,要在Elvis中加入下面这个readResolve方法:

    /**
     * readResolve method to preserve singleton property
     * @return
     */
    private Object readResoleve()
    {
        //Return the one true Elvis and let the garbage collector
        // take care of the Elvis impresonator
        return INSTANCE;
    }
  从Java 1.5 发行版起,实现Singleton还有第三中方式。只需要编写一个包含单个元素的枚举类型:
/**
 * @author: Hashub小晖
 * @WeChat: NGSHMVP
 * @Date: 2018/10/1 21:27
 * @function:Enum singleton the preferred approach
 */
public enum Elvis3
{
    INSTANCE;

    public void leaveTheBuilding()
    {

    }
}

这种方法在功能上与公有域方法相近,但是它更加简洁,无偿地提供了序列化机制,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时。虽然这种方法还没有广泛采用,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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