單例模式

單例模式的概念

單例模式是指只允許創建一個實例的類。單例模式的典型示例包括無狀態對象或唯一的系統 組件。但是，單例類很難測試，除非將其類型定義為接口，並將其實現定義為接口的實現。

創建單例模式的方法

使用 public static 成員作為 final 欄位的方式

public class Elvis {

    public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

    private Elvis() {
    }

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

私有構造函數僅在初始化 Elvis 實例時調用一次，確保它是整個系統中唯一的實例。 但是，可以使用 AccessibleObject.setAccessible() 調用私有構造函數，這種 反射修改方法可以通過在創建第二個對象時拋出異常來阻止。

• 優點
  • API 明確顯示該類是單例。
  • 簡潔。

提供 public static 的靜態工廠方法的方式

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");
    }

除了通過反射修改之外，這種方法也能夠確保在整個系統中只有一個實例。只不過將欄位改為私有， 並使用靜態工廠方法返回對象。

• 優點
  • 可以在不更改 API 的情況下將其更改為非單例。
    • 例如，靜態工廠方法可以返回每個線程的不同實例。
  • 如果需要，可以更改為泛型單例工廠方法。
  • 可以將靜態工廠的函數引用用作供應商。
    • 例如，可以使用 Supplier<Elvis> 代替 Elvis::getInstance。

如果不需要使用上述優點，最好使用第一種方法。

使用枚舉類型的方式

public enum Elvis {

    INSTANCE;

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

最理想的方式是使用枚舉類型。與前兩種方法相比，它對反射攻擊更安全，代碼也更簡潔。此外， 如下所述，前兩種方法在序列化時需要添加額外的代碼。

但是，需要注意的是，要創建的單例可以繼承接口，但不能繼承類。

單例類序列化時需要注意的事項

如果要序列化使用前兩種方法創建的單例類，除了實現 Serializable 之外，還需要將所有 實例欄位聲明為 transient，並重寫 readResolve() 方法以提供它。

private Object readResolve throws ObjectStreamException {
    return INSTANCE;

來源

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