아이템 3: private 생성자 또는 enum 타입을 사용해서 싱글톤으로 만들 것

오직 한 인스턴스만 만드는 클래스를 싱글톤이라 부른다. 보통 함수 같은 Stateless 객체(아이템 24) 또는 본질적으로 유일한 시스템 컴포넌트를 그렇게 만든다.

싱글톤을 사용하는 클라이언트 코드를 테스트 하는게 어렵다. 싱글톤이 인터페이스를 구현한게 아니라면 mock으로 교체하는게 어렵기 때문이다.

싱글톤으로 만드는 두가지 방법이 있는데, 두 방법 모두 생성자를 private 으로 만들고 publis static 멤버를 사용해서 유일한 인스턴스를 제공한다.

final 필드

첫 번째 방법은 final 필드로 제공한다.

public class Elvis {

    public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

    private Elvis() {
    }

}

리플렉션을 사용해서 private 생성자를 호출하는 방법을 제외하면 (그 방법을 막고자 생성자 안에서 카운팅하거나 flag를 이용해서 예외를 던지게 할 수도 있지만) 생성자는 오직 최초 한번만 호출되고 Elvis는 싱글톤이 된다.

장점

이런 API 사용이 static 팩토리 메소드를 사용하는 방법에 비해 더 명확하고 더 간단하다.

static 팩토리 메소드

public class Elvis {

    private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();

    private Elvis() {
    }

    public static Elvis getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

}

장점

API를 변경하지 않고로 싱글톤으로 쓸지 안쓸지 변경할 수 있다. 처음엔 싱글톤으로 쓰다가 나중엔 쓰레드당 새 인스턴스를 만든다는 등 클라이언트 코드를 고치지 않고도 변경할 수 있다.

필요하다면 Generic 싱글톤 팩토리(아이템 30)를 만들 수도 있다.

static 팩토리 메소드를 Supplier<Elvis>에 대한 메소드 레퍼런스로 사용할 수도 있다.

직렬화 (Serialization)

위에서 살펴본 두 방법 모두, 직렬화에 사용한다면 역직렬화 할 때 같은 타입의 인스턴스가 여러개 생길 수 있다. 그 문제를 해결하려면 모든 인스턴스 필드에 transient를 추가 (직렬화 하지 않겠다는 뜻) 하고 readResolve 메소드를 다음과 같이 구현하면 된다. (객체 직렬화 API의 비밀 참고)

    private Object readResolve() {
        return INSTANCE;
    }

Enum

직렬화/역직렬화 할 때 코딩으로 문제를 해결할 필요도 없고, 리플렉션으로 호출되는 문제도 고민할 필요없는 방법이 있다.

public enum Elvis {
    INSTANCE;
}

코드는 좀 불편하게 느껴지지만 싱글톤을 구현하는 최선의 방법이다. 하지만 이 방법은 Enum 말고 다른 상위 클래스를 상속해야 한다면 사용할 수 없다. (하지만 인터페스는 구현할 수 있다.)

참고

• 객체 직렬화 API의 비밀