《Android源码设计模式解析与实战》读书笔记（二）

第二章、单例模式

单例模式应该是日常使用最为广泛的一种模式了。他的作用是确保某个类只有一个实例，避免产生多个对象消耗过多的资源。比如对数据库的操作时，就可以使用单例模式。

1.各种单例

（1）饿汉模式

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

这种写法是在类装载时就实例化instance，他避免了多线程的同步问题。但是不能保证有别的方式去装载，没有达到懒加载。

（2）懒汉模式（线程不安全）

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

达到了懒加载，但是在多线程不能正常工作。

（3）懒汉模式（线程安全）

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

这种写法能够在多线程中很好的工作，但是每次调用getInstance方法都会进行同步，反应稍慢，还会造成不必要的开销，所以者这种不建议使用。

（4）DCL单例（双重检查锁定）

public class Singleton {        private volatile static Singleton singleton;        private Singleton (){      }         public static Singleton getSingleton() {        if (singleton == null) {            synchronized (Singleton.class) {            if (singleton == null) {                singleton = new Singleton();            }           }       }       return singleton;       }   }  

这种写法在getSingleton方法中对singleton进行了两次判空，第一次是为了不必要的同步，第二次是为了在null的情况下创建实例。我们会发现上面代码有一个volatile关键字，因为在这里会有DCL失效问题，原因是Java编译器允许处理器乱序执行。那么为了解决这个问题，在JDK1.5之后，具体化了volatile关键字，只要定义时加上他，可以保证执行的顺序，虽然会影响性能。这种方式第一次加载时会稍慢，在高并发环境会有缺陷，但是一般能够满足需求。

（5）静态内部类单例模式

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

这种是推荐使用的单例模式实现方式。当第一次加载Singleton类时并不会初始化INSTANCE，只有在第一次调用getInstance方法时才会导致INSTANCE被初始化。这种方式不仅能够保证线程安全，也能保证单例对象的唯一性，同时也延长了单例的实例化。

（6）枚举单例

public enum Singleton {       INSTANCE;       public void whateverMethod() {       }   }  

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。

（7）使用容器实现单例模式

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

将多种单例类型注入到一个统一的管理类中，在使用时根据key获取对象对应类型的对象。这种方式使得我们可以管理多种类型的单例，并且在使用时可以通过统一的接口进行获取操作，降低了用户的使用成本，也对用户隐藏了具体实现，降低了耦合度。

2.Android源码中的单例模式

在Android系统中，我们经常会通过Context获取系统级别的服务，如WindowsManagerService、ActivityManagerService等，更常用的是一个LayoutInflater的类，这些服务会在合适的时候以单例的形式注册在系统中，在我们需要的时候就通过Context的getSystemService(String name)获取。

3.总结

优点：

（1）由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存开支，特别是一个对象需要频繁的创建、销毁时，而且创建或销毁时性能又无法优化，单例模式的优势就非常明显。
（2）单例模式可以避免对资源的多重占用，例如一个文件操作，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一资源文件的同时操作。
（3）单例模式可以在系统设置全局的访问点，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）单例模式一般没有接口，扩展很困难，若要扩展，只能修改代码来实现。
（2）单例对象如果持有Context，那么很容易引发内存泄露。此时需要注意传递给单例对象的Context最好是Application Context。