第3条：用私有构造器或者枚举类型强化Singleton属性

Singleton指仅仅被实例化一次的类[Gamma95，P.127]。Singleton通常被用来代表那些本质上唯一的系统组件，比如窗口管理器或者文件系统。使类成为Singleton会使它的客户端测试变得十分困难，因为无法给Singleton替换模拟实现，除非它实现一个充当其类型的接口。

在Java 1.5发行版本之前，实现Singleton有两种方法。这两种方法都要把构造器保持为私有的，并导出共有的静态成员，一遍允许客户端能够访问该类的唯一实例。在第一种方法中，公有静态成员是个final域：

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

    public void leaveTheBuilding() { ... }
}

私有构造器仅被调用一次，用来实例化公有的静态final域Elvis.INSTANCE。由于缺少公有的或者受保护的构造器，所以保证了Elvis的全局唯一性：一旦Elvis类被实例化，只会存在一个Elvis实例，不多也不少。客户端的任何行为都不会改变这一点，但要提醒一点：享有特权的客户端可以借助AccessibleObject.setAccessible方法，通过反射机制（见第53条）调用私有构造器。如果需要抵御这种攻击，可以修改构造器，让它在被要求创建第二个实例的时候创建异常。

在实现Singleton的第二种方法中，公有的成员是个静态工厂方法：

// 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() { ... }
}

对于静态方法Elvis.getInstance的所有调用，都会返回同一个对象引用，所以，永远不会创建其他的Elvis实例（上述提醒依然适用）。

公有域方法的主要好处在于，组成类的成员的声明很清楚地表明了这个类是一个Singleton：公有的静态域是final的，所以该域总是包含相同的对象引用。公有域方法在性能上不再有任何优势：现代的JVM（Java虚拟机，Java Virtual Machine）实现几乎都能够将静态工厂方法的调用内联化。

工厂方法的优势之一在于，它提供了灵活性：在不改变其API的前提下，我们可以改变该类是否应该为Singleton的想法。工厂方法返回该类的唯一实例，但是，它可以很容易被修改，比如改成为每个调用该方法的线程返回一个唯一的实例。第二个优势与泛型（见第27条）有关。这些优势之间通常都不相关，public域（public-field）的方法比较简单。

为了使利用这其中一种方法实现的Singleton类变成是可序列化的（Serializable）（见第11章），仅仅在声明中加上“implements Serializable”是不够的。为了维护并保证Singleton，必须声明所有实例域都是瞬时（transient）的，并提供一个readResolve方法（见第77条）。否则，每次反序列化一个序列化的实例时，都会创建一个新的实例，比如说，在我们的例子中，会导致“假冒的Elvis”。为了防止这种情况，要在Elvis类中加入下面这个readResolve方法：

// readResolve method to preserve sigleton property
private Object readResolve() {
    // Return the one true Elvis and let the garbage collector
    // take care of the Elvis impersonator.
    return INSTANCE;
}

从Java 1.5发行版本起，实现Singleton还有第三种方法。只需编写一个包含单个元素的枚举类型：

// Enum singleton - the prefered approach
public enum Elvis {
    INSTANCE;

    public void leaveTheBuilding() { ... }
}

这种方法在功能上与公有方法相近，但是它更加简洁，无偿地提供了序列化机制，绝对防止多次实例化，即使在面对复杂的序列化或者反射攻击的时候。虽然这种方法还没有广泛采用，但是单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。