单例模式

单例模式介绍

单例模式是应用最广的模式之一，在应用这个模式时，单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候整个系统只需要拥有一个全局对象，这样有利于我们协调系统的整体的行为。

单例模式的定义

确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

单例模式的使用场景

确保某个类有且只有一个对象的场景，避免产生多个对象消耗过多的资源，或者某种类型的对象应该有且只有一个。例如，创建一个对象需要消耗的资源过多，如需要访问IO和数据库等资源，这时就需要考虑使用单例模式。
实现单例模式主要有以下几个关键点：
（1）构造函数私有化；
（2）通过一个静态的方法或者枚举返回单例类对象；
（3）确保单例类的对象有且只有一个，尤其是在多线程环境下；
（4）确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象。

常见的单例实现方法

饿汉单例模式

/** * 作者： TouchHeart   2017/8/16 下午10:57 * 邮箱： [e-mail] * 作用： * 描述： 饿汉式 单例模式 * 1.私有构造方法 * 2.创建一个自己的私有静态实例 * 3.提供公有方法返回自己的私有静态实例 */public class HungryTon {    private static final HungryTon mInstance = new HungryTon();    private HungryTon() {    }    public static HungryTon getInstance() {        return mInstance;    }}

懒汉单例模式

/** * 作者： TouchHeart   2017/8/16 下午11:24 * 邮箱： [e-mail] * 作用： * 描述： 懒汉式 单例模式 * <p> * 1.私有构造方法 * 2.声明一个自己的私有静态实例 * 3.提供公有方法返回自己的私有静态实例，并在第一次调用时实例化声明的私有静态对象 * <p> * 优缺点： * 1.只有在使用时被实例化，在一定层度上节约了资源 * 2.每次调用getInstance都会进行同步,造成不必要的同步开销 */public class LazyTon {    private static LazyTon mInstance;    private LazyTon() {    }    public static synchronized LazyTon getInstance() {        if (mInstance == null)            mInstance = new LazyTon();        return mInstance;    }}

Double Check Lock(DCL)

/** * 作者： TouchHeart   2017/8/17 上午12:06 * 邮箱： [e-mail] * 作用： * 描述： 双重锁 单例模式 * 1.第一层判空是为了避免不必要的同步 * 2.第二重判空是为了只有在使用时才实例化 * 3.使用volatile是为了保证mInstance每次都是从主内存重读取 */public class DoubleLockTon {    private volatile static DoubleLockTon mInstance = null;    private DoubleLockTon() {    }    public static DoubleLockTon getInstance() {        if (mInstance == null)            synchronized (DoubleLockTon.class) {                if (mInstance == null)                    mInstance = new DoubleLockTon();            }        return mInstance;    }}

DCL实现单例有着资源利用率高，第一次执行getInstance时单例对象才会被实例化，效率高的优点；但是第一次加载时反应稍慢，也由于Java内存模型的原因偶尔会失败。在高并发的情况下也有一定缺陷。但是，该种方法能够在绝大多数场景下保证单例对象对的唯一性，除非你的代码在并发场景比较复杂或者低于JDK6版本下使用，否则，这种方式一般能够满足要求。

静态内部类单例模式

/** * 作者： TouchHeart   2017/8/20 下午1:41 * 邮箱： [e-mail] * 作用： * 描述： 静态内部类  单例模式 * <p> * 推荐的单例实现方式 */public class StaticTon {    private StaticTon() {    }    public static StaticTon getInstance() {        return StaticTonHolder.mInstance;    }    private static class StaticTonHolder {        private static final StaticTon mInstance = new StaticTon();    }}

枚举单例

/** * 作者： TouchHeart   2017/8/20 下午1:56 * 邮箱： [e-mail] * 作用： * 描述： 枚举单例 */public enum EnumTon {    INSTANCE;    public void doSomething() {        Log.d("EnumTon", "do something");    }}

使用容器实现单例模式

/** * 作者： TouchHeart   2017/9/3 下午11:46 * 邮箱： [e-mail] * 作用： * 描述： 使用容器实现单例 */public class ContainTon {    private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<>();    private ContainTon() {    }    public static void registService(String key, Object instance) {        if (!objMap.containsKey(key)) {            objMap.put(key, instance);        }    }    public static Object getService(String key) {        return objMap.get(key);    }}

总结

单例模式是运用频率很高的模式，但是，由于在客户端通常没有高并发的情况，因此，选择哪种实现方式并不会有太大的影响。即便如此，出于效率考虑，推荐使用DCL和静态内部类的实现方式。
优点：
（1）由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存的开支，特别是一个对象需要频繁地创建、销毁时，而且创建或销毁时的性能又无法优化，单例模式的优势就非常明显；
（2）由于单例模式只生成一个实例，所以，减少了系统的性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，比如读取配置，产生其它依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决；
（3）单例模式可以在系统中设置全局访问点，优化和共享全局资源访问。
缺点：
（1）单例模式没有接口，扩展困难，若要扩展，除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现；
（2）单例模式如果持有Context，那么很容易引发内存泄漏，此时要注意传递给单例对象的Context最好是Application Context。