按需初始化持有人成语的正确实现答案

【问题标题】：Correct implementation of initialization-on-demand holder idiom按需初始化持有人成语的正确实现
【发布时间】：2014-02-06 13:22:57
【问题描述】：

我有两个版本的“Initialization-on-demand holder idiom”：

上面的主要区别是第一个声明INSTANCE为private，而第二个声明INSTANCE为public。

请告诉我应该使用哪一个。

抱歉，我没有发现在我的应用程序中使用 private 和 public 之间的区别：

public class Singleton {
    private int x;
    public int getX() {
        return x;
    }

    private Singleton () {}

    private static class LazyHolder {
        //both private and public works
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }
}

我唯一要做的就是打电话给Singleton.getInsance().getX()，所以两个版本都可以。因此我想知道使用它们的情况。

【问题讨论】：

标签： java design-patterns concurrency

【解决方案1】：

关于单例和按需初始化持有者习语有几件事需要解释。我们开始：

1) 访问修饰符：

如果它们是私有的，通常你不能访问另一个类中的字段和方法。如果访问类在同一个包中，它们至少必须是包私有的（没有修饰符）。所以实现它的正确方法是：

public class Singleton {
    ...
    private static class LazyHolder {
        static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance() {
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }
}

不过，JLS 6.6.1 解释说：

否则，如果成员或构造函数被声明为私有，则访问是当且仅当它出现在顶级类的主体中时才允许（第 7.6 节）包含成员或构造函数的声明。

这意味着，将字段INSTANCE 声明为私有仍然允许从顶级类Singleton 内部进行访问。但是编译器必须做一些技巧来绕过 private 修饰符：它插入包私有方法来获取和设置这样的字段。

其实，放哪个修饰符都无所谓。如果它是公共的，它仍然无法从Singleton 以外的其他类访问。但是......我认为包私人访问是最好的。公开它是没有意义的。将其设为私有会强制编译器执行一些技巧。将其设为私有包反映了您所拥有的：从另一个类访问一个类成员。

2) 如何实现单例：

如果您想考虑序列化，单例实现会有点困难。 Joshu Bloch 在他的“Effective Java”一书中写了一个关于实现单例的精彩部分。最后，他得出结论，只需为此使用枚举，因为 Java 枚举规范提供了关于单例所需的所有特性。当然，那不再使用成语了。

3) 考虑设计：

在大多数设计决策中，单身人士不再有自己的位置。事实上，如果您必须在程序中放置一个单例，这可能表明存在设计问题。请记住：单例为某些数据或服务提供全局访问机制。这不是 OOP。

【讨论】：

声明一个字段为private会让编译器插入package private方法，对吗？
是和不是。编译器必须强制禁止从类外部访问私有字段。但他也必须考虑 JLS（我引用）。所以诀窍是自动添加包私有方法，现在可以从类外部访问。这些方法被放置在内部类中，但仅在需要时，即如果确实存在像本例中那样的访问权限。此外，对该私有字段的所有直接访问都会与对这些方法的调用进行交换。
@Seelenvirtuose，如果 LazyHolder 没有将 INSTANCE 设置为最终版本会出现什么问题

【解决方案2】：

private static class LazyHolder {
    $VISIBILITY static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

从消费者的角度来看，$VISIBILITY 是公共的还是私有的并不重要，因为 LazyHolder 类型是私有的。在这两种情况下，该变量都只能通过静态方法访问。

【讨论】：

我始终都不使用 - 我使用默认（即省略）可见性，因为在代码中键入和阅读的单词少了一个。

【解决方案3】：

我使用数字 1（私有实例），因为您通常会尝试使用尽可能窄的范围。但在这种情况下，由于 Holder 类是私有的，所以这并不重要。但是，假设后来有人决定公开 Holder 类，那么从封装的角度来看，第 2 类可能会出现问题（调用者可以绕过 getInstance() 方法并直接访问静态字段）。

【讨论】：