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說明：

此筆記是在看完 Android 源碼設計模式解析與實戰 中單例模式進行的總結。

使用場景

確保某個類有且只有一個對象，避免產生多個對象消耗過多的資源。
例如：創建一個對象需要消耗的資源過多，如IO、數據庫操作等。

實現關鍵點

1. 私有化構造函數；
2. 通過一個靜態方法或者枚舉返回單例類對象；
3. 確保單例類對象有且只有一個，尤其在多線程環境下；
4. 確保單例類對象在反序列化時不會重新構建對象。

6種創建模式

1. 餓漢模式

   特點：

   • 單例類加載的時候就已經初始化；
   • 由于在類加載的時候就創建實例對象，比較消耗資源，但是第一次加載時較快。

   示例：

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

2. 懶漢模式

   特點：

   • 只有在使用時才初始化實例，在一定程度上節約了資源；
   • 第一次加載時需要進行實例化，反應稍慢；
   • 每次調用 getInstance 都進行同步，造成不必要的開銷。

   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

   特點：

   • 資源利用率高，第一次執行 getInstance 時單例對象才會被實例化，效率高，并且線程安全；
   • 第一次加載反應稍慢，在高并發狀態下有一定的缺陷。可以使用關鍵字 volatile 進行優化。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. 靜態內部類單例

   特點：

   • 只有在第一次調用 Singleton 的 getInstance 方法時才會實例化；
   • 線程安全，可以確保單例的唯一性。

   示例：

   public class Singleton {  
      private Singleton() { }
      
      public static Singleton getInstance() {
          return SingletonHolder.sInstance; 
      }
     
      /** 靜態內部類 */
      private static class SingletonHolder {
         private static Singleton sInstance = new Singleton();
      }
   }
   

5. 枚舉單例

   特點：

   • 寫法簡單，線程安全；

   • 上面的幾種寫法，反序列化會出現重新創建對象的情況，而枚舉不會；

   • 如果需要杜絕這個問題，需要在類中創建一個方法，寫法如下：

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

   示例：

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

   ?

6. 使用容器實現單例

   特點：

   • 在程序的初始，將多種單例類型注入到一個統一的管理類中，使用時根據 key 獲取對應類型的對象；
   • 方便管理多種類型的單例。

   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 源碼中的單例

LayoutInflater

詳情參見 Android 源碼設計模式解析與實戰 。

總結

• 優點
  1. 由于單例模式中內存只有一個實例，減少了內存開支，特別對于一個對象需要頻繁地創建、銷毀時，優勢比較明顯；
  2. 當創建一個對象需要較多的資源時，可以使用單例解決；
  3. 單例模式可以避免對資源的多重占用。例如一個寫文件操作，由于只有一個實例存在內存中，避免對同一個資源文件的同時寫操作。
  4. 單例模式可以在系統設置全局訪問點，優化和共享資源訪問。例如，可以設計一個單例類，負責所有數據表的映射處理。
• 缺點
  1. 單例模式一般沒有借口，擴展很困難。若要擴展，需要在源代碼上進行修改。
  2. 單例對象如果持有 Context ，那么很容易引發內存泄漏，此時需要注意傳遞給單例對象 Application Context。