诵读困难者的一神论

出自《java puzzle》


从前有一个人，他认为世上只有一只不寻常的狗，所以他写出了如下的类，将它作为一个单件（singleton）[Gamma95]：

public class Dog extends Exception {
  public static final Dog INSTANCE = new Dog();
  private Dog() {}
  public String toString(){
    return "Woof";
  }
}

结果证明这个人的做法是错误的。你能够在这个类的外部不使用反射来创建出第2个Dog实例吗？
这个类可能看起来像一个单件，但它并不是。问题在于，Dog扩展了Exception，而Exception实现了java.io.Serializable。这就意味着Dog是可序列化的（serializable），并且解序列（deserialization）会创建一个隐藏的构造器。正如下面的这段程序所演示的，如果你序列化了Dog.INSTANCE，然后对得到的字节序列（byte sequence）进行解序列，最后你就会得到另外一个Dog。该程序打印的是false，表示新的Dog实例和原来的那个实例是不同的，并且它还打印了Woof，说明新的Dog实例也具有相应的功能：

import java.io.*;
public class CopyDog{ // Not to be confused with copycat
  public static void main(String[] args){
    Dog newDog = (Dog) deepCopy(Dog.INSTANCE);
    System.out.println(newDog == Dog.INSTANCE);
    System.out.println(newDog);
  }
// This method is very slow and generally a bad idea!
  static public Object deepCopy(Object obj){
    try{
      ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
      new ObjectOutputStream(bos).writeObject(obj);
      ByteArrayInputStream bin =
      new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
      return new ObjectInputStream(bin).readObject();
    } catch(Exception e) {
      throw new IllegalArgumentException(e);
    }
  }
}

要订正这个问题，可在Dog中添加一个readResolve方法，它可以将那个隐藏的构造器转变为一个隐藏的静态工厂（static factory），以返回原来那个的Dog [EJ Items 2,57]。在Dog中添加了这个方法之后，CopyDog将打印true而不是false，表示那个“复本”实际上就是原来的那个实例：
private Object readResolve(){
// Accept no substitues!
return INSTANCE;
}
这个谜题的主要教训就是一个实现了Serializable的单件类，必须有一个readResolve方法，用以返回它的唯一的实例。一个次要的教训就是，有可能由于对一个实现了Serializable的类进行了扩展，或者由于实现了一个扩展自Serializable的接口，使得我们在无意中实现了Serializable。给平台设计者的教训是，隐藏的构造器，例如序列化中产生的那个，会让读者对程序行为的产生错觉.