싱글톤이란

싱글턴이란 인스턴스를 오직 하나만 생성할 수 있는 클래스를 말한다.

• ex. 함수와 같은 무상태 객체, 설꼐상 유일해야 하는 시스템 컴포넌트

클래스를 싱글턴으로 만들면 이를 사용하는 클라이언트를 테스트하기 어려워질 수 있다.
타입을 인터페이스로 정의하고, 인터페이스를 구현한 싱글톤이 아니면 mock으로 대체할 수 없기 때문이다.

만드는 두 가지 방법

두 방식 모두 생성자는 private으로 감추고, 인스턴스에 접근할 수 있는 public static 멤버를 마련해둔다.

1. public static 멤버가 final 필드

public class Elvis {
    public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
    private Elvis() {...}
    
    public void leaveTheBuilding() {...}
}

생성자가 private이니 클래스가 초기화될 때 만들어진 인스턴스가 전체 시스템에서 하나 뿐임을 보장.
하지만 리플렉션 API(아이템 65)에서 AccessibleObject.setAccessible을 사용해서 private 생성자를 호출할 수 있다.

방어하려면 생성자를 수정하여 두 번째 객체가 생성되려할 때 예외를 던지면 된다.

이 방식의 장점은 해당 클래스가 싱글턴임을 API에 명백히 드러난다는 점이다. 또한 public static 필드가 final이니 절대로 다른 객체를 참조할 수 없다.

책에는 나오지 않지만, 네오의 강의에서 이런 방식은 성능 이슈가 있을 수도 있다고 했다. 사용하지도 않는데 무조건 만들어 놓기 때문이다. 그래서 실제로 사용되려 할 때 인스턴스를 만드는 것도 한 방식이다.

정적 팩터리 방식

public class Elvis {
    private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
    private Elvis() {...}
    public static Elvis getInstance() { return INSTANCE:}
    
    public void leaveTheBuilding() {...}
}

물론 이 방식도 리플렉션을 통한 예외는 존재한다.

• 이 방식의 장점은 마음이 바뀌면 API를 바꾸지 않고 싱글턴이 아니게 할 수 있다는 점이다.
• 두 번째 장점은 정적 팩터리를 제네릭 싱글 팩터리로 만들 수 있다는 점이다. (아이템30)
• 세 번째 장점은 정적 팩터리의 메서드 참조를 공급자(supplier)로 사용할 수 있다는 것이다.
  • Elvis::getInstance를 Supplier<Elvis>로 사용

위의 두 방식으로 만든 싱글턴 클래스를 직렬화하면 단순히 Serializable을 구현한다고 선언하는 것으로 부족하다. 모든 인스터스 필드를 일시적(transient)라고 선언하고 readResolve 메서드를 제공해야 한다 (아이템 89). 이렇게 하지 않으면 직렬화된 인스턴스를 역직렬화할 때마다 새로운 인스턴스가 생긴다.

Enum 이용방식

public enum Elvis {
    INSTANCE;
    
    public void leaveTheBuilding() {... }
}

public 필드 방식과 비슷하지만, 간단하고, 심지어 직렬화 상황이나 리플렉션 공격에서도 막아준다.
부자연스러워 보일 수 있으나 대부분 상황에서는 원소가 하나뿐인 열거 타입이 싱글턴을 만드는 가장 좋은 방법이다.. 다만 만들려는 싱글턴이 Enum외의 클래스를 상속해야 한다면 사용할 수 없다.

참고: 강의 - enum