【新卒SE】Java入門 ～Singleton(シングルトン)とはなんぞや～

　今日、研修でJavaの問題演習に取り組んでいた際に初めて知った概念？で、正直まだ理解が曖昧ですが、後学のために間違っていても良いので現状の考えを残そうと思い、アウトプットします（間違ってたら教えてくださいm(__)m）。

シングルトンとは

一言でいうと、
「１つのクラスからは1つのオブジェクト（インスタンス）しか作れないよ～」
ってことです。
通常、クラスから複数のオブジェクトを生成できると思います。例えば、以下の図のように
「Car クラス→TESLA・TOYOTA・BMW」と言ったように、複数のオブジェクトを通常は生成できます。
しかし、シングルトンの場合は、オブジェクトの生成の処理が一度しか行われないため、下図のようの1つのオブジェクトしか生成されません。なので、「このクラスからはオブジェクトを一つしか作りたくない！」というような時にシングルトンを使用します。

実際に見てみる

obj1とobj2のメソッドの呼び出しで得られたオブジェクト（インスタンス）が同一のものである事を確かめます。

Singleton.java

public class Singleton {
  
    public static Singleton singleton; // singleton = null
    private int num;
    
    // ①メンバ変数numにアクセスするためのセッター
    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }

    public static Singleton getSingleton(){
        if (singleton == null){
　　　　　　　　// singletonがnullであればオブジェクト生成
            singleton = new Singleton();　
            return singleton;
        }
        return singleton;
    }
    // ②メンバ変数numにアクセスするためのゲッター
    public int getNum(){
        return num;
    }
}

以下、実行ファイル。

StartUp.java

public class StartUp {

	public static void main(String[] args) {
		// メンバ変数の値を確認する。
        // ③Singleton型の変数obj1にsingletonオブジェクトでgetSingletonメソッドを呼び出す
		Singleton obj1 = Singleton.getSingleton(); 
		System.out.println("getSingleton()メソッド呼び出し（1回目）");
		System.out.println("numの値："+obj1.getNum()); 

		// メンバ変数の値を確認する（変更後）。
		int num = 10;
		obj1.setNum(num); // ①に移動
		System.out.println("numの値："+obj1.getNum()); // ②で実行された結果を返す

		// メンバ変数の値を確認する（オブジェクトの共有）
		System.out.println("getSingleton()メソッド呼び出し（2回目）");

        // Singleton型のsingletonTest変数に同じく③で使用したsingletonオブジェクトでgetSingletonメソッドを呼び出す
		Singleton obj2 = Singleton.getSingleton();
		System.out.println("numの値："+obj2.getNum()); 
	}

}

実行結果

getSingleton()メソッド呼び出し（1回目）
numの値：0
numの値:10 // obj1
getSingleton()メソッド呼び出し（2回目）
numの値:10 // obj2

このように、obj1とobj2で得たオブジェクトが同じ結果（10）を表しているので同一のものであると分かります。

疑問点

Singletonに関して、調べているとどうやら、
・privateなコンストラクタを定義する必要がある
・生成したオブジェクト（インスタンス）はprivateのstatic変数に保存される
のようなルールがあるようですが、上記のコードではそれを守れていません。でもこれでもSingletonとして機能している気がするのですが、まだまだ勉強が必要です。。。またちゃんと分かり次第修正を加えていこうと思います。