03.使用私有构造方法或枚类实现 Singleton 属性

前言

《Effective Java》中文第三版，是一本关于Java基础的书，这本书不止一次有人推荐我看。其中包括我很喜欢的博客园博主五月的仓颉，他曾在自己的博文《给Java程序猿们推荐一些值得一看的好书》中也推荐过。加深自己的记忆，同时向优秀的人看齐，决定在看完每一章之后，都写一篇随笔。如果有写的不对的地方、表述的不清楚的地方、或者其他建议，希望您能够留言指正，谢谢。

《Effective Java》中文第三版在线阅读链接：https://github.com/sjsdfg/effective-java-3rd-chinese/tree/master/docs/notes

是什么

Singleton ：单例，是指仅实例化一次的类，这个类表示无状态对象（无状态对象是指不能保存数据，没有实例变量的对象，线程安全的）。

哪里用

全局使用的类。这时候使用单例可以避免频繁的创建和销毁，并保证内存中对象的唯一，可以节省内存。同时，因为单例公用一个实例，有利于Java的垃圾回收机制。

例如我们实现一个功能：当前某网站在线人数（网站计数器），我们可以使用一个全局对象来记录。

怎么实现

• 私有构造方法

public class Singleton {
    //私有无参构造函数
    private Singleton() {}

    //单例对象
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    //静态工厂方法
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

解释一下为什么这样写：

1. 我们让一个类仅实例化一次，自然不能让它随便的去做 new 的操作，因此 Singleton 的无参构造方法是私有的。
2. instance是Singletion的静态成员。
3. getInstance是获取单例对象的方法（我们也可以使用无参构造函数获取单例对象），getInstance是一个静态工厂方法，它相对于使用无参构造函数获取单例对象，有三个优势：更加灵活。比如，我们现在的需求，需要改变为每个调用该方法的线程返回一个唯一的实例（直接在静态工厂方法中 new instance()，但此时需要去掉单例对象中final修饰的关键字）。第二个优势是，如果应用程序需要他，我们可以将它改为一个泛型单例工厂。第三个优势是，可以通过方法引用来使用单例（有名字，第一章读书笔记中已经说明了无参构造方法与静态工厂方法的区别）。

为了防止单例类变成可序列化的，仅仅将添加 implements Serializable 到声明中是不够的。我们必须声明所有的实例字段为 transient，并提供一个 readResolve 方法。否则每当序列化的实例被反序列化时，都会创建一个新的实例，代码实现如下：

public class Singleton implements Serializable {
    //私有无参构造函数
    private Singleton() {}

    //单例对象
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    //静态工厂方法
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }

    //提供该方法，以便重新指定反序列化得到的对象.
    public Object readResolve() {
        return instance;
    }
}

• 声明单一元素的枚举类，代码实现如下：

public enum Singleton02 {
    INSTANCE;
}

使用单一元素的枚举类是实现单例的最佳方式。因为无偿的提供了序列化机制。

总结

这篇笔记主要说了实现单例的三种方式，它们的优先级如下：

单一元素的枚举类 > 私有构造方法（使用静态工厂模式）> 私有构造方法（使用无参构造方法）

我们应该搞清楚的是哪里用单例，这三种创建单例的方法有什么优点。