인스턴스 수를 통제해야 한다면 readResolve보다는 열거 타입을 사용하라

싱글턴 패턴과 직렬화

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

    public void leaveTheBuilding() { ... }
}

이 클래스는 선언에 implements Serializable을 추가하는 순간 싱글턴이 아니게 된다. 기본 직렬화를 쓰지 않더라도, 그리고 명시적으로 readObject를 제공하더라도 소용없다. 어떤 readObject를 사용하든 이 클래스가 초기화될 때 만들어진 인스턴스와는 별개인 인스턴스를 반환하게 된다.

readResolve 메서드

readResolve 메서드를 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. 대부분의 경우 이때 새로 생성된 객체의 참조는 유지하지 않으므로 바로 가비지 컬렉션 대상이 된다.

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

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

이 메서드는 역직렬화한 객체는 무시하고 클래스 초기화 때 만들어진 인스턴스를 반환한다. 따라서 Elvis 인스턴스의 직렬화 형태는 아무런 실 데이터를 가질 이유가 없으니 모든 인스턴스 필드를 transient로 선언해야 한다. 사실, readResolve를 인스턴스 통제 목적으로 사용한다면 객체 참조 타입 인스턴스 필드는 모두 transient로 선언해야 한다. 그렇지 않으면 readResolve 메서드가 수행되기 전에 역직렬화된 객체의 참조를 공격할 여지가 남는다.

열거 타입 싱글턴

직렬화 가능한 인스턴스 통제 클래스를 열거 타입을 이용해 구현하면 선언한 상수 외의 다른 객체는 존재하지 않음을 자바가 보장해준다. 물론 공격자가 AccessibleObject.setAccessible 같은 특권(privileged) 메서드를 악용한다면 이야기가 달라진다. 임의의 네이티브 코드를 수행할 수 있는 특권을 가로챈 공격자에게는 모든 방어가 무력화된다.

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

인스턴스 통제를 위해 readResolve를 사용하는 방식이 완전히 쓸모없는 것은 아니다. 직렬화 가능 인스턴스 통제 클래스를 작성해야 하는데, 컴파일타임에는 어떤 인스턴스들이 있는지 알 수 없는 상황이라면 열거 타입으로 표현하는 것이 불가능하기 때문이다.

readResolve 메서드의 접근성

final 클래스

final 클래스에서라면 readResolve 메서드는 private이어야 한다.

final이 아닌 클래스에서 주의사항

private으로 선언하면 하위 클래스에서 사용할 수 없다.
package-private으로 선언하면 같은 패키지에 속한 하위 클래스에서만 사용할 수 있다.
protected나 public으로 선언하면 이를 재정의하지 않은 모든 하위클래스에서 사용할 수 있다.
protected나 public이면서 하위 클래스에서 재정의하지 않았다면, 하위 클래스의 인스턴스를 역직렬화하면 상위 클래스의 인스턴스를 생성하여 ClassCastException을 일으킬 수 있다.

불변식을 지키기 위해 인스턴스를 통제해야 한다면 가능한 한 열거 타입을 사용하자. 여의치 않은 상황에서 직렬화와 인스턴스 통제가 모두 필요하다면 readResolve 메서드를 작성해 넣어야 하고, 그 클래스에서 모든 참조 타입 인스턴스 필드를 transient로 선언해야 한다.

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