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说明：

此笔记是在看完 Android 源码设计模式解析与实战 中单例模式进行的总结。

使用场景

确保某个类有且只有一个对象，避免产生多个对象消耗过多的资源。
例如：创建一个对象需要消耗的资源过多，如IO、数据库操作等。

实现关键点

1. 私有化构造函数；
2. 通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象；
3. 确保单例类对象有且只有一个，尤其在多线程环境下；
4. 确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象。

6种创建模式

1. 饿汉模式

   特点：

   • 单例类加载的时候就已经初始化；
   • 由于在类加载的时候就创建实例对象，比较消耗资源，但是第一次加载时较快。

   示例：

   public class Singleton {
      private static Singleton sInstance = new Singleton();
      private Singleton() { }
      
      public static Singleton getInstance() {
          return sInstance; 
      }
   }
   

2. 懒汉模式

   特点：

   • 只有在使用时才初始化实例，在一定程度上节约了资源；
   • 第一次加载时需要进行实例化，反应稍慢；
   • 每次调用 getInstance 都进行同步，造成不必要的开销。

   示例：

   public class Singleton {
      private static Singleton sInstance;
      private Singleton() { }
      
      public static synchronized Singleton getInstance() {
         if(sInstance == null) {
            sInstance = new Singleton(); 
         }
         return sInstance; 
      }
   }
   

3. Double Check Lock (DCL)模式

   特点：

   • 资源利用率高，第一次执行 getInstance 时单例对象才会被实例化，效率高，并且线程安全；
   • 第一次加载反应稍慢，在高并发状态下有一定的缺陷。可以使用关键字 volatile 进行优化。如：private volatile static Singleton instance;

   示例：

   public class Singleton {
      private static Singleton sInstance;
      private Singleton() { }
      
      public static Singleton getInstance() {
         if(sInstance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
               if (sInstance == null) {
                  sInstance = new Singleton(); 
               }         
            }
         }
         return sInstance; 
      }
   }
   

4. 静态内部类单例

   特点：

   • 只有在第一次调用 Singleton 的 getInstance 方法时才会实例化；
   • 线程安全，可以确保单例的唯一性。

   示例：

   public class Singleton {  
      private Singleton() { }
      
      public static Singleton getInstance() {
          return SingletonHolder.sInstance; 
      }
     
      /** 静态内部类 */
      private static class SingletonHolder {
         private static Singleton sInstance = new Singleton();
      }
   }
   

5. 枚举单例

   特点：

   • 写法简单，线程安全；

   • 上面的几种写法，反序列化会出现重新创建对象的情况，而枚举不会；

   • 如果需要杜绝这个问题，需要在类中创建一个方法，写法如下：

     private Object readRessolve() throws ObjectStreamException {
        return sInstance;
     }
     

   示例：

   public enum SingletonEnum {
      INSTANCE;
      public void doSomething() {
         //doSomething... 
      }
   }
   

   ​

6. 使用容器实现单例

   特点：

   • 在程序的初始，将多种单例类型注入到一个统一的管理类中，使用时根据 key 获取对应类型的对象；
   • 方便管理多种类型的单例。

   示例：

   public class SingletonManager {
      private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<>();
      
      private SingletonManager() { }
      public static void registerService (String key, Object instance) {
         if (!objMap.containsKey(key)) {
            objMap.put(key, instance);
         } 
      }
     
      public static Object getService(String key) {
         return objMap.get(key); 
      }
   }
   

Android 源码中的单例

LayoutInflater

详情参见 Android 源码设计模式解析与实战 。

总结

• 优点
  1. 由于单例模式中内存只有一个实例，减少了内存开支，特别对于一个对象需要频繁地创建、销毁时，优势比较明显；
  2. 当创建一个对象需要较多的资源时，可以使用单例解决；
  3. 单例模式可以避免对资源的多重占用。例如一个写文件操作，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一个资源文件的同时写操作。
  4. 单例模式可以在系统设置全局访问点，优化和共享资源访问。例如，可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。
• 缺点
  1. 单例模式一般没有借口，扩展很困难。若要扩展，需要在源代码上进行修改。
  2. 单例对象如果持有 Context ，那么很容易引发内存泄漏，此时需要注意传递给单例对象 Application Context。