公司中同事做的小分享，整理一下。
使用场景
- 全局性的资源统一管理
- 对象的创建和销毁开销比较大
实现基本思路
方案： 保证一个类只有一个实例，并提供一个一个对外的访问点。
常规方式：
- 构造函数用private 修饰
- 定义一个private static 的引用代表该对象
- 对外提供public static 的方法来访问到这个对象。
- 构造对象的过程中做好线程同步，避免产生多个对象。
- 不要实现Serializable Cloneable接口。
分类
- 创建过程是否依赖外部参数。
- 懒加载和立即加载
懒加载的最基本的实现
public class Singleton {
private static Singleton INSTANCE;
public static synchronized Singleton getInstance(Object obj) {
if (INSTANCE == null) {
INSTANCE = new Singleton(obj);
}
return INSTANCE;
}
private Singleton(Object obj) {
}
}
问题： 每次获取对象都要进行线程同步，性能损耗比较大。
懒加载的优化版本
public class Singleton2 {
private volatile static Singleton2 INSTANCE;
public static Singleton2 getInstance(Object obj) {
if (INSTANCE == null) {
synchronized (Singleton2.class) {
if (INSTANCE == null) {
INSTANCE = new Singleton2(obj);
}
}
}
return INSTANCE;
}
private Singleton2(Object obj) {
}
}
注意： 用双检锁（Double-checked locking)来优化对象的创建过程；用volatile来修饰对象。
volatile的作用
INSTANCE = new Singleton2(obj);
并不是一个原子操作，在jvm中这个语句会做下面三件事情：
- 给INSTANCE分配内存
- 调用构造函数来初始化成员变量。
- 将INSTANCE 指向分配的内存空间。（执行完这个INSTANCE就是非null了）
编译器存在指令重排序的优化，第二步和第三步的顺序是不确定的，执行顺序可能是1-2-3,也可能是1-3-2 。如果是后者，并且出现3 执行完毕，2未完成初始化时，被另一个线程抢占了，此时直接返回INSTANCE，使用时会出现错误，而且这个错误很难被发现。这个问题并不在于创建了多个对象，而是在于可能会返回一个不可用的对象。
使用 volatile 的主要原因是：禁止指令重排序优化。也就是说，在 volatile 变量的赋值操作后面会有一个内存屏障（生成的汇编代码上），读操作不会被重排序到内存屏障之前。取操作必须在执行完 1-2-3 之后或者 1-3-2 之后，不存在执行到 1-3-2 然后取到值的情况。
立即加载的基本实现
public class Singleton{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
public static Singleton getInstance(){
return INSTANCE;
}
private Singleton(){
}
}
注意：
- 对象何时创建的? 类加载的时候创建的
- 线程的同步如何保证？ 虚拟机加载类的过程是同步的。
类什么时候被加载？
- 遇到new 、getstatic、 putstatic 或invokestatic 这四条字节码指令时，如果类没有进行初始化，则会触发初始化。生成这四种字节码指令的常见java代码场景是：new 关键字实例化对象；读取或者设置一个类的静态字段；调用一个类的静态方法。
- 使用java.lang.reflect包中的方法对类执行反射调用，如果类没有执行初始化则需要触发其初始化。
- 初始化一个类的时候，如果父类没有初始化则要先触发父类的初始化。
- 虚拟机要启动的时候，用户需要指定一个要执行的主类（包含main方法的类），虚拟机会先初始化这个主类。
摘自《深入理解java虚拟机》
立即加载基本实现存在的问题
根据上面类加载的时机可以看到立即加载的基本实现存在一个问题：
如果单例类中存在其他的static的属性和方法，并且在调用getInstance之前就用到了这些属性和方法，那么便会触发对象的初始化，此时并不一定会需要这个对象。提前初始化可能会造成资源的浪费。
针对类加载时机的优化
public class Singleton{
private static class Holder{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return Holder.INSTANCE;
}
private Singleton(){
}
}
注：
这里采用静态内部类的方式，来将单例对象的构造放到了静态内部类的加载上来，只有外部调用getInstance时，采用触发对内部类的加载，实现了对构造对象的延迟。这种写法也比较简洁。
在Android 中使用单例的注意事项
单例对象如果需要持有Context对象，那一定要将转换为Application对象，因为单例对象本身是一个静态变量，持有Activity Service等Context 对象会造成内存泄露。
由于这个地方的context是个强引用，而且是被静态变量持有。在java中静态变量实在类被load的时候分配内存，在类被卸载的时候销毁。可以说static变量的生命周期伴随着进程的诞生和销毁。在Android系统中，当我们启动一个app的时候，系统启动一个进程加载一个Dalvik虚拟机实例，来负责类的加载和卸载以及GC，也就是说静态变量伴随了app进程的整个生命周期，由于上例中的instance持有了context，所以被传进来的activity（或者service或broadcast）自然没有办法得到释放，也就造成了内存泄露。
可以用context.getApplicationContext()方法来做一个转换，Application在Android程序中是一种单例式的存在，它伴随了整个应用的始终，所以使用Application的context不会造成内存泄露了。
