Tópico 04: Singleton

Roteiro

• Ideia do Singleton
• Problema que resolve
• Implementação básica em Java
• Cuidados e anti‑padrão
• Variações úteis

O que é Singleton?

• Garante apenas uma instância de uma classe
• Fornece um ponto global de acesso
• Muito usado para:
  • configurações
  • log central
  • gerenciadores/caches únicos

Problema

Alguns recursos devem ser únicos na aplicação:

• Configurações da aplicação
• Serviço de log
• Gerenciador de conexões

Se cada módulo fizer new:

• configurações diferentes espalhadas
• consumo excessivo de recursos
• difícil coordenar quem manda no estado

Ideia da Solução

• Construtor privado → ninguém faz new por fora
• Campo estático → guarda a instância única
• Método estático (getInstancia) → devolve sempre o mesmo objeto

Fluxo:

1. Primeira chamada → cria a instância
2. Próximas chamadas → reutilizam a mesma instância

Singleton simples em Java

public class ConfiguracaoSistema {
  private static ConfiguracaoSistema instancia;

  private ConfiguracaoSistema() {
    // carregar config, por exemplo
  }

  public static ConfiguracaoSistema getInstancia() {
    if (instancia == null) {
      instancia = new ConfiguracaoSistema();
    }
    return instancia;
  }
}

Uso:

ConfiguracaoSistema c1 = ConfiguracaoSistema.getInstancia();
ConfiguracaoSistema c2 = ConfiguracaoSistema.getInstancia();
System.out.println(c1 == c2); // true

Analogia

• Central de emergências (tipo 190/192/193):

  • Vários telefones, uma mesma central
  • Vários módulos do sistema, uma mesma instância

• Não faz sentido cada telefone ter sua própria “mini central”

• Singleton funciona como esse serviço único na aplicação

Quando usar Singleton?

• Precisa de uma única instância:
  • config global
  • logger
  • cache em memória
• Precisa de ponto de acesso central
• Cuidado: use onde unicidade faz sentido de verdade (não por preguiça)

Quando é problema? (Anti‑padrão)

• Vira variável global chique
• Aumenta acoplamento (todo mundo chama getInstancia())
• Dificulta testes (estado global entre testes)
• Em cenários multiusuário ou multi‑thread pode gerar:
  • dados misturados
  • condições de corrida

Regra: use só quando unicidade é um requisito real.

Singleton e Testes

public class Logger {
  private static Logger instancia = new Logger();
  private Logger() { }

  public static Logger getInstancia() { return instancia; }

  public void log(String msg) {
    System.out.println(msg);
  }
}

Problema em testes:

• Não dá para trocar Logger por um mock facilmente
• Estado e saída se misturam entre testes

Solução comum: preferir injeção de dependência em vez de Singletons diretos.

Singleton com enum (forma segura)

public enum CentralEmergencia {
  INSTANCIA;

  public void atender(String tipo) {
    System.out.println("Atendendo: " + tipo);
  }
}

Uso:

CentralEmergencia c1 = CentralEmergencia.INSTANCIA;
CentralEmergencia c2 = CentralEmergencia.INSTANCIA;
System.out.println(c1 == c2); // true

• Thread‑safe
• Simples
• Lida bem com serialização

Prós

• Garante uma única instância
• Acesso simples: MinhaClasse.getInstancia()
• Pode usar lazy loading (criar só quando precisar)
• Centraliza configuração/estado compartilhado

Contras

• Acoplamento global
• Dificulta testes unitários
• Pode violar SRP (vira “objeto Deus”)
• Implementação ingênua não é thread‑safe

Resumo

• Singleton: uma instância + acesso global controlado
• Útil para recursos realmente únicos
• Use com cuidado: fácil virar anti‑padrão
• Considere alternativas:
  • injeção de dependências
  • gerenciamento por contêiner (ex.: Spring singleton scope)