[이펙티브 자바] 2장 객체 생성과 파괴 - 아이템 3 private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라 / 아이템 4 인스턴스화를 막으려거든 private 생성자를 사용하라

아이템 3 private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라

싱글턴(singleton)

• 인스턴스를 오직 하나만 생성할 수 있는 클래스
• 적용 대상: 무상태(stateless) 객체 or 설계상 유일해야 하는 시스템 컴포넌트
• (-) 테스트 어려움
  • 인터페이스 기반 설계 X -> Mock 대체 X

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싱글턴 구현 방식

1) `public static final` 필드 방식

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

• 클래스 초기화 시점에 인스턴스 한 번 생성
• API에 싱글턴임이 명확히 드러남
• 리플랙션(`AccessibleObject.setAccessible`) 공격 시 2번째 객체 생성 O -> 생성자에서 방어 코드 추가 필요
• 직렬화 시 `readResolve()` 메서드 구현 필요

 

2) 정적 팩터리 메서드 방식

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

• API 변경 X 싱글턴 -> 일반 클래스로 변경 O
• 스레드별 다른 객체 반환하는 등 유연성 ↑
• 메서드 참조(`Elvis::get Instance`) -> `Supplier<Elvis>` 사용 O
• 필요 이상으로 유연성 필요 X -> 1) 방식인 `public static final`이 더 간결
• 직렬화 시 `readResolve()` 필요 

// 싱글턴임을 보장해주는 readResolve 메서드
private Object readResolve() {
	// '진짜' Elvis 반환, 가짜 Elvis -> 가비지 컬렉터에 맡김
    return INSTANCE;
}

 

3) 원소가 하나인 열거 타입 (Enum)

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

• 가장 간결하고 직렬화/리플렉션 공격에도 안전
• Enum은 JVM에서 싱글턴 보장
• 다른 클래스 상속할 수 X But, 인터페이스 구현 O

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아이템 4 인스턴스화를 막으려거든 private 생성자를 사용하라

필요 이유

• 정적 메서드와 정적 필드만 담은 유틸리티 클래스 만들 때
  • ex. `java.lang.Math`, `java.util.Arrays`, `java.util.Collections`
• `final`클래스 관련 메서드 모음에 유용
  • `final` 클래스를 상속해서 하위 클래스에 메서드 넣는 것 X
• 인스턴스로 사용 X 설계해도 생성자 명시 X -> 컴파일러) 자동으로 `public` 기본 생성자 생성
  => 의도치 X 인스턴스화 O

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잘못된 접근: 추상 클래스 사용

• (-) 인스턴스화 막을 수 있지만, 하위 클래스 통해 인스턴스화 O
• (-) 상속해서 쓰라는 의도로 오해 O

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해결 방법

명시적으로 `private` 생성자 선언

public class UtilityClass {
	// 기본 생성자가 만들어지는 것을 막음(인스턴스화 방지용)
    private UtilityClass() {
    	throw new AssertionError();
	}
    ...
}

• `private` 생성자 -> 클래스 외부에서 인스턴스 생성 X
• `AssertionError`는 선택 사항 But, 클래스 내부에서 실수로 호출 방지
• 주석으로 "인스턴스화 방지용"임을 명시하는 것이 좋음

+ 상속 방지

모든 생성자는 상위 클래스의 생성자를 호출해야 함

But, 상위 클래스의 생성자가 `private` -> 하위 클래스에서 접근 X