ซิงเกิลตัน

แนวคิดของซิงเกิลตัน

ซิงเกิลตันหมายถึงคลาสที่สามารถสร้างอินสแตนซ์ได้เพียงหนึ่งเดียวเท่านั้น ตัวอย่างทั่วไปของซิงเกิลตัน ได้แก่ อ็อบเจ็กต์ที่ไม่มีสถานะหรือส่วนประกอบของระบบที่ไม่ซ้ำกัน อย่างไรก็ตาม คลาสซิงเกิลตันนั้นยากต่อการทดสอบ เว้นแต่จะกำหนดชนิดเป็นอินเทอร์เฟซและกำหนดเป็นการนำไปใช้

วิธีการสร้างซิงเกิลตัน

วิธีการใช้สมาชิก static ที่เป็น final field

public class Elvis {

    public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

    private Elvis() {
    }

    public void speak() {
        System.out.println("elvis");
    }

คอนสตรัคเตอร์ส่วนตัวถูกเรียกใช้เพียงครั้งเดียวเมื่อเริ่มต้นอินสแตนซ์ของ Elvis และรับประกันว่าเป็นอินสแตนซ์เดียวในระบบทั้งหมด อย่างไรก็ตาม สามารถเรียกใช้คอนสตรัคเตอร์ส่วนตัวโดยใช้ AccessibleObject.setAccessible() ได้ วิธีการดัดแปลงโดยใช้รีเฟล็กชันนี้สามารถป้องกันได้โดยการโยนข้อยกเว้นเมื่อสร้างอ็อบเจ็กต์ที่สอง

• ข้อดี
  • ชัดเจนว่าคลาสนั้นเป็นซิงเกิลตันใน API
  • กระชับ

วิธีการมอบหมาย static factory method เป็น public static

public class Elvis {

    private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

    private Elvis() {
    }

    public static Elvis getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

    public void speak() {
        System.out.println("elvis");
    }

วิธีนี้ยังรับประกันว่าเป็นอินสแตนซ์เดียวในระบบทั้งหมด ยกเว้นการดัดแปลงโดยใช้รีเฟล็กชัน แค่เปลี่ยนฟิลด์เป็น private และใช้วิธีการ static factory method ในการส่งคืนอ็อบเจ็กต์

• ข้อดี
  • สามารถเปลี่ยนแปลงเป็น non-singleton ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลง API
    • ตัวอย่างเช่น ส่งคืนอินสแตนซ์ที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละเธรดที่เรียกใช้ static factory method
  • สามารถเปลี่ยนเป็น generic singleton factory method ได้หากต้องการ
  • สามารถใช้การอ้างอิงวิธีการของ static factory เป็น supplier
    • ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ Elvis::getInstance เป็น Supplier<Elvis> ได้

หากไม่มีโอกาสใช้ข้อดีข้างต้น ควรใช้วิธีการแรก

วิธีการใช้ enum

public enum Elvis {

    INSTANCE;

    public void speak() {
        System.out.println("elvis");
    }

วิธีที่ดีที่สุดคือการใช้ enum วิธีนี้ปลอดภัยกว่าการโจมตีโดยใช้รีเฟล็กชันและรหัสก็เรียบร้อยกว่าด้วย นอกจากนี้ ดังที่กล่าวไว้ด้านล่าง วิธีการทั้งสองข้างต้นมีข้อเสียคือต้องเพิ่มรหัสเพิ่มเติมเมื่อทำการซีเรียลไลซ์

แต่ควรระวังว่าซิงเกิลตันที่จะสร้างนั้นสามารถสืบทอดอินเทอร์เฟซได้ แต่ไม่สามารถสืบทอดคลาสได้

สิ่งที่ควรระวังเมื่อซีเรียลไลซ์คลาสซิงเกิลตัน

หากต้องการซีเรียลไลซ์คลาสซิงเกิลตันที่สร้างโดยใช้วิธีการแรกหรือที่สอง คุณจะต้องประกาศทุกฟิลด์เป็น transient นอกเหนือจากการนำไปใช้ Serializable และกำหนด readResolve() method ใหม่

private Object readResolve throws ObjectStreamException {
    return INSTANCE;

แหล่งที่มา

• Effective Java
• https://catsbi.oopy.io/d7f3a636-b613-453b-91c7-655d71fda2b1