[Effective Java] 인스턴스 수를 통제해야 한다면 readResolve보다는 열거 타입을 사용하라

다음은 아이템 3에서 소개한 싱글톤 패턴을 구현하는 방법 중 한 가지이다.

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

이 클래스에서 implement Serializable을 추가하는 순간 더 이상 싱글턴이 아니게 된다. 어떤 readObject를 제공하더라도 이 클래스가 초기화될 때 만들어진 인스턴스와는 별개인 인스턴스를 반환하게 된다.

readResolve 역직렬화

readResolve 기능을 이용하면 readObject가 만들어낸 인스턴스를 다른 것으로 대체할 수 있다. 역직렬화한 객체의 클래스가 readResolve 메서드를 적절히 정의해뒀다면, 역직렬화 후 새로 생성된 객체를 인수로 이 메서드가 호출되고, 이 메서드가 반환한 객체 참조가 새로 생성된 객체를 대신해 반환된다.

// 진짜 Elvis를 반환하고, 가짜 Elvis는 가비지 컬렉터에 맡긴다. 
private Object readResolve() {
    return INSTANCE;    
}

이 메서드는 역직렬화한 객체는 무시하고 클래스 초기화 때 만들어진 Elvis 인스턴스를 반환한다. 따라서 Elvis 인스턴스의 직렬화 형태는 아무런 실 데이터를 가질 이유가 없으니 모든 인스턴스 필드를 transiet로 선언해야 한다. 사실 readResolve를 인스턴스 통제 목적으로 사용한다면 객체 참조 타입 인스턴스 필드는 모두 transient로 선언해야 한다. 이는 역직렬화된 객체의 참조를 공격할 여지가 남지 않는다.

열거 타입 싱글턴

이처럼 readResolve 메서드를 사용해 '순간적으로' 만들어진 역직렬화된 인스턴스에 접근하지 못하게 하는 방법은 깨지기 쉽고 신경을 많이 써야 하는 작업이다. 열거 타입 싱글턴은 전통적인 싱글턴보다 직렬화 측면에서도 우수하다.

public enum Elvis {
    INSTANCE;
    private String[] favoriteSongs = { "Hound Dog", "HeartBreak Hotel"};
    public void printFavorites() {
        System.out.println(Arrays.toString(favoriteSongs));
    }
}

이처럼 직렬화 가능한 인스턴스 통제 클래스를 열거 타입을 이용해 구현하면 선언한 상수 외의 다른 객체는 존재하지 않음을 자바가 보장해준다. 하지만 열거 타입은 컴파일타임에 어떤 인스턴스들이 있는지 알 수 없는 상황이라면 열거 타입으로 표현하는 것이 불가능하며, 이때는 readResolve를 사용해야 한다.

readResolve 메서드의 접근성

1. final 클래스에서 readResolve 메서드는 private이어야 한다.
2. private으로 선언하면 하위 클래스에서 사용할 수 없다.
3. package-private으로 선언하면 같은 패키지에 속한 하위 클래스에서만 사용할 수 있다.
4. protected나 public으로 선언하면 이를 재정의하지 않은 모든 하위 클래스에서 사용할 수 있다.
5. protected나 public이면서 하위 클래스에서 재정의하지 않았따면, 하위 클래스의 인스턴스를 역직렬화하면 상위 클래스의 인스턴스를 생성하여 ClassCaseException이 발생한다.