Singleton 單例模式的三種實作

一、什麼是Singleton？

Singleton 指的是僅僅隻能被執行個體化一次的類。（通常用來代表本質上唯一的系統元件：視窗管理器，檔案系統）

二、Java 1.5 之前的兩種實作方法

把

構造器保持為私有的

，然後導出

公有的靜态成員

（

public static

），允許用戶端通路這個類的唯一的執行個體。私有的構造器（

private Dog(){...}

）僅會被調用一次去進行執行個體化，這保證了類隻能被執行個體化一次；

1. 公有的靜态成員是一個

   final域

   （調用：

   Dog.INSTANCE

   ）

//Singleton with public final field
public class Dog {
	//公有靜态執行個體（final域保持執行個體唯一）
	public static final Dog INSTANCE = new Dog();
	//私有的構造器
	private Dog() {...}
	public void sleep() {...}
}
           

1. 公有的靜态成員是一個

   靜态工廠方法

   （調用：

   Dog.getInstance

   ）

//Singleton with static factory
public class Dog {
	//公有靜态執行個體（final域保持執行個體唯一）
	public static final Dog INSTANCE = new Dog();
	//私有的構造器
	private Dog() {...}
	//靜态方法
	public static Dog getInstance() {return INSTANCE;}
	public void sleep() {...}
	
	//readResolve方法，保證signleton的實作
	private Object readResolve() {
		//傳回真執行個體，并讓垃圾回收器處理假執行個體
		return INSTANCE;
	}
}
           

一般都會使用第二種方法，調用靜态方法

Dog.getInstance

，每次調用都會傳回同一個對象引用，是以保持了執行個體的唯一性。

注意：

• public 和 private 的構造器可以多次調用；
• 享有特權的用戶端可以借助

  AccessibleObject.setAccessible

  方法，通過反射機制來調用私有構造器。（抵禦方法：修改構造器，在第二次被調用時抛異常）
• 為了實作序列化，隻implement Serializabled是不夠的，還得聲明所有執行個體域都是瞬時（transent，文末有解釋）的，并在Dog類裡提供一個

  readResolve

  方法。否則，每次反序列化的時候，都會新建立一個執行個體（假冒的Dog類）

三、java 1.5之後 —— 最佳實作方法（enum）

1. 編寫一個包含

   單個元素的枚舉類型enum

   ，而不是class類

//Enum singleton - the preferred approach
public enum Dog {
	INSTANCE;
	public void sleep () {...}
}
           

這種方法在功能上與公有域方法相近，但更加簡潔，提供了

序列化機制

，即使面對複雜的序列化或者發射攻擊，也絕對防止了多次執行個體化。

瞬時（transient）：

一個持久化類的執行個體可能處于三種不同的狀态中的某一種。這三種狀态的定義則與所謂的持久化上下文(persistence context)有關。Hibernate的Session對象就是這個所謂的持久化上下文。

瞬态(transient)

該執行個體從未與任何持久化上下文關聯過。它沒有持久化辨別(相當于主鍵值)。
           

持久化(persistent)

執行個體目前與某個持久化上下文有關聯。它擁有持久化辨別(相當于主鍵值)，并且可能在資料庫中有一個對應的行。對于某一特定的持久化上下文，Hibernate保證持久化辨別與Java辨別(其值代表對象在記憶體中的位置)等價。
           

托管(detached)

執行個體曾經與某個持久化上下文發生過關聯，不過那個上下文被關閉了，或者這個執行個體是被序列化(serialize)到另外的程序。它擁有持久化辨別，并且在資料庫中可能存在一個對應的行。對于托管狀态的執行個體，Hibernate不保證任何持久化辨別和Java辨別的關系。
           

參考1、《Effictive Java》