[Java] 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라

들어가며

싱글턴임을 보장하기 위한 방법을 알아보기 위한 포스팅이며 해당 게시글은 인프런 백기선 강사님의 이펙티브 자바 완벽 공략 1부 강의를 바탕으로 쓰였음을 미리 밝힙니다.

생성자를 사용하는 방법 1

• private 생성자를 생성해서 외부에서의 객체 생성을 막는다.
• pulic static final 객체 하나를 생성함으로써 싱글턴임을 보장 받는다.
• 인터페이스의 다형성과 목객체를 활용하여 테스트의 비용을 절감한다.

생성자를 사용하는 방법 2

• 리플렉션 기법을 통해 싱글턴을 깰 수 있다.
• 이를 방지하기 위해서는 private static boolean 변수를 선언해서 처음 초기화 이후부터의 2번째 생성자 호출을 막을 수 있다.
• 역직렬화의 경우도 싱글턴을 깰 수 있다. 이 경우 private Object readResolve() 메서드 정의해서 싱글턴 객체를 반환하게 함으로써 막을 수 있다.

생성자를 사용하는 방법 3

• private static final 객체 생성 후 정적 팩토리 메서드 통해 구현할 수도 있다.
• 위와 같은 방법으로 클라이언트 코드에 영향 없이 싱글턴이 아니게 변경할 수도 있다.
• 제네릭 싱글톤 정적 팩토리를 통해 싱글톤의 형변환이 가능하다.

public class MetaElvis<T> {

    private static final MetaElvis<? extends Object> INSTANCE = new MetaElvis<Object>();

    private MetaElvis() { }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <E> MetaElvis<E> getInstance() {
        return (MetaElvis<E>) INSTANCE;
    }

    public void say(T t) {
        System.out.println(t);
    }
}

• 정적 팩토리를 람다 또는 메서드 참조를 통해 함수형 인터페이스인 Suppler로 공급할 수 있다.

열거 타입

• 열거 타입으로도 싱글턴을 보장받을 수 있고 리플렉션과 역질렬화에 안전하다.
• Enum도 인터페이스 구현이 가능하므로 테스트 시 인터페이스를 구현한 목객체를 통해 비용 절감이 가능하다.

메서드 참조

• 함수형 인터페이스를 구현한 익명 클래스 객체를 람다식으로 구현할 수 있다.
• 람다식 안에서 하나의 메서드만 사용되는 경우 클래스 이름 또는 참조 변수를 활용한 메서드 참조로 변경할 수 있다.
• 또한 매개변수를 하나만 받는 인스턴스 메서드의 경우 예외적으로 클래스 이름으로 참조가 가능하다.

객체 직렬화

• 바이트 스트림으로 변환한 객체를 파일로 저장하거나 네트워트를 통해 다른 시스템으로 전송할 수 있다.
• transient, static 키워드가 붙은 필드는 직렬화되지 않는다.
• 직렬화 후에 클래스 변경 시 serialVersionUID의 변경으로 역직렬화 되지 않는다. 이경우 필드로 serialVersionUID 값을 설정하게 되면 클래스가 변경되어도 역직렬화 가능하다.