Effective Java：Ch2_创建销毁对象：Item3_通过私有构造函数或枚举类型来强化Singleton属性

所谓Singleton，是指仅能被实例化一次的类。Singleton通常代表本质上唯一的系统组件，例如窗口管理器或文件系统。让一个类成为Singleton就无法为Singleton替换模拟实现，除非它实现一个作为其类型的接口，所以会让其客户端难于测试。

JDK1.5之前，有两种方法可以实现Singleton，二者均基于让构造函数私有化，并导出一个公共静态成员来提供对唯一实例的访问。在方法一中，该公共静态成员是一个final域：

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

    public void leaveTheBuilding(){...}
}

这里私有的构造函数仅被调用一次，用来初始化公共静态final域Elvis.INSTANCE。由于未提供public或protected的构造函数，所以保证了Elvis的全局唯一：一旦Elvis类被实例化，就只会存在唯一的一个Elvis实例，不多也不少。客户端的任何行为都改变不了这一点，不过要提醒一点：享有特权的客户端可以借助AccessibleObject.setAccessible()方法，通过反射（Item53）调用private构造函数。如果你需要防止这种攻击，则修改构造函数，当它被调用来创建第二个实例时抛出一个异常。

在实现Singleton的方法二中，该公共静态成员是一个静态工厂方法：

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

    public void leaveTheBuilding(){...}
}

对Elvis.getInstance()的所有调用都返回相同的对象引用，不会创建任何其他的Elvis实例。（上文的提醒也要关注）。

public域方法（方法一）的主要优点是，类声明清楚地表明该类是Singleton：公共的静态域是final的，所以该域总是包含相同的对象引用。public域方法的性能优势已不存在了：现代的java虚拟机实现差不多都将其调用内联到静态工厂方法。

工厂方法（方法二）的一个优点是，你可以灵活地决定是否将类设为Singleton，而不用改变其API。例如，返回唯一实例的工厂方法，可以很容易地改为为每个调用它的线程返回一个唯一实例。第二个优点和Item27所讨论的泛型有关。通常这些优势都不相关，而且静态域方法更简单。

为了将使用上述方法的Singleton类变为可序列化，单单增加implements Serializable是不够的。为了维持Singleton的保证，你还需要将所有实例变量声明为transient，并提供readResolve方法*（Item77）。否则，每次实例反序列化时，都会创建一个新的实例。在上例中就会导致“假冒的Elvis”，为了防止这种情况，需要在Elvis类中增加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;
}

JDK1.5之后，还有第三种方法来实现Singleton，只要简单地编写一个只包含一个元素的枚举类型：

//Enum singletion - the preferred approach
public enum Elvis{
    INSTANCE;

    public void leaveTheBuilding(){...}
}

该方法与公共域方法类似，不过它更加简洁，无偿提供序列化机制，并且绝对保证不会被多次实例化，即使是在面对复杂的序列化或反射攻击的时候也这样。虽然这种方法尚未被广泛采用，但单元素的枚举类型是实现Singleton的最佳方式。

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关于readResolve()：

JDK API描述：

将对象写入流时需要指定要使用的替代对象的可序列化类，应使用准确的签名来实现此特殊方法：

 ANY-ACCESS-MODIFIER Object writeReplace() throws ObjectStreamException;

在从流中读取类的一个实例时需要指定替代的类，应使用的准确签名来实现此特殊方法。

 ANY-ACCESS-MODIFIER Object readResolve() throws ObjectStreamException;

此 writeReplace、readResolve 方法将由序列化调用，前提是如果此方法存在，而且它可以通过被序列化对象的类中定义的一个方法访问。因此，该方法可以拥有私有 (private)、受保护的 (protected) 和包私有 (package-private) 访问。子类对此方法的访问遵循 java 访问规则。

也就是说，

writeReplace()方法返回的对象，就是要被序列化的对象，我们有机会在序列化前把这个对象给换成我们确定好的那个（貌似没什么用处）；

readResolve()方法就是在反序列化完成得到对象前，把这个对象给换成我们确定好的那个。

为了防止有人恶意通过序列化的机制破坏定义好的单例，就需要自己实现readResolve()方法，把单例定义的唯一实现在这个方法中返回。