一、什么是Singleton？

《設計模式》的作者、Eclipse和 Junit 的開發者 Erich Gamma 在它的理論體系中將 Singleton 定義為僅僅被實例化一次的類。在當今面向對象程序的實際開發中，Singleton 通常被用來代表一個無狀態的對象，例如函數和那些本質上唯一的系統組件。

值得注意的是，使類成為 Singleton 會使得它的客戶端測試變得非常困難，因為我們不可能給Singleton替換模擬實現，除非我們實現一個充當其類型的接口。

實現 Singleton 有三種常見方法，他們或是保持構造器私有并導出公有的靜態成員，或是聲明一個包含單個元素的枚舉類型。

二、Singleton實現 —— 構造器私有

1、公有靜態成員為一個final域

//Singleton with public final field public class Elvis { public static final Elvis INSTANCE = new Elvis(); pritvate Elvis() { ... } public void leaveTheBuilding() { ... }}

在這個類中，我們僅僅擁有一個私有的構造器，它也只在初始化final域時被調用一次。由于缺少可以使用的構造器，后續的程序無法再創建 Elvis 對象。這保證了在該Java程序的整個生命周期中， Elvis 對象有且只有一個存在。

但需要注意的是，一些高權限的客戶端可以借助 AccessibleObject.setAccessible 方法通過反射機制調用私有的構造器。為了避免這樣的可能的攻擊，可以修改構造器，讓它在被要求創建第二個實例的時候拋出異常。

公有域方法的主要優勢在于，API很清楚地表明了這個類是一個 Singleton ，畢竟這是一個公有的靜態屬性。另外，這個方法要更加簡單。

2、公有靜態成員為一個靜態工廠方法

//Singleton with static factorypublic class Elvis { private static final Elvis INSTANCE = new Elvis(); pritvate Elvis() { ... } public static Elvis getInstance(){ return INSTANCE; } public void leaveTheBuilding(){ ... }}

顯然，無論怎樣調用 getInstance 方法，返回的都是同一個對象的引用。注意上面提示的反射攻擊問題依然存在。

靜態工廠方法有三大優勢

第一，它提供了更多的靈活性，在不改變API的前提下，我們可以輕易地自由調整這個類是否是Singleton。工廠方法返回該類的唯一實例，但它很容易修改成別的樣子，例如為每個調用該方法的線程提供唯一實例。 第二，如果程序需要，我們可以編寫一個泛型 Singleton 工廠。 第三，我們可以通過方法引用作為提供者，比如 Elvis::instance 就是一個 Supplier< Elvis >

（注：方法引用是Java8的一個新特性）

除非我們需要上述的其中一種優勢，我們還是應該選擇更簡單易懂的使用公有域的方法。

3、將利用上述方法實現的Singleton類變為可序列化的

使用上述兩種方法實現的 Singleton ，要把他們變成可序列化的，不能僅僅在聲明中加上 implements Serializable 。為了維護并保證 Singleton ，我們必須生命所有實例域都是瞬時的，并提供一個 readResolve 方法。否則在我們每次序列化時都會創建一個新的實例。為了防止這種情況，我們要在 Elvis 類中加入如下這樣的 readResolve 方法。

//readResolve method to preserve singleton property private Object readResolve(){ //Return the one true Elvis and let the garbage collector take care of the Elvis impersonator return INSTANCE; }三、Singleton實現 —— 聲明包含單個元素的枚舉類型

//Enum singleton - the preferred approachpublic enum Elvis{ INSTANCE; public void leaveTheBuilding(){ ... }}

這種方法在功能上與公有域方法相似，但更加簡潔，無償地提供了序列化機制，絕對防止多次實例化，即使是在面對復雜的序列化或者反射攻擊的時候。 雖然這種方法還沒有廣泛采用，但是單元素的枚舉類型經常成為實現 Singleton 的最佳方法。 注意，如果 Singleton 必須擴展一個超類，而不是擴展 Enum 的時候，則不宜使用這個方法（雖然可以聲明枚舉去實現接口）。

總結

到此這篇關于Java中Singleton的3種實現方式的文章就介紹到這了,更多相關Java Singleton實現方式內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！