Android设计模式-单例模式

一个优秀的程序员，决不能只能仅仅满足于实现了功能。如何实现功能的同时，写出漂亮的、好维护的代码也是菜鸟到进阶的必修课。很多刚刚入门的程序员会抱着设计模式的教材当做武林秘籍，其实设计模式并没有那么高深，当你为了实现功能，或者产品经理反复的修改需求，又或者因为工期太紧了你打算先写出来东西有空再重构。。。最后当你面对着一大堆烂代码发愁怎么重构的时候，设计模式应该就能帮上你的大忙。一个良好的开始，好过后期反复的重构，前期挖的坑，终归还是要自己填上，建议还是在一开始实现功能的同时就能按照良好的代码习惯coding。废话少说，我们一起看看设计模式中最常用，最容易学的第一课——单例模式。

单例模式恐怕是最常见的设计模式了。首先为什么要使用单例模式？我们生活中有时候很多事情也只能是唯一的，比如一个班只有一个班长，一个公司只有一个CEO。对于我们开发中来说，我们有时候一整个应用中，也需要保证某个对象的类只有一个实例存在。又或者我们为了节约资源（例如new某个对象需要耗费非常多的资源），控制线程并发（通过同步锁避免不同的实例做同一个操作造成错误，比如同时写一个文件）。需要注意的是，如果在安卓中开启了多进程，比如webview的Activity设置了remote这个属性，使webview对应的Activity运行在其他的进程中，单例模式就失效了，在其他进程中也会有一个单例。

饿汉式

所谓饿汉可以理解为一个很饿的人迫不及待的去吃。看代码：

public class CEO {    private static final CEO SINGLETON = new CEO();    private CEO() {}    public static CEO getInstance() {        return SINGLETON;    }}

只有唯一一个CEO，首先先把构造方法设为private，这样调用的地方就无法通过new出CEO这个类的实例，只能通过CEO.getInstance这个方法获取CEO的实例，全局都只能有这一个实例。饿汉就是这个类在声明静态对象就初始化CEO这个对象了。

懒汉式

相比饿汉，懒汉顾名思义就是很懒，能不干活就不去干活，先看代码。

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

我们对比上面的饿汉会看到，这个懒汉在第一次getInstance的时候，才去初始化。

我们需要注意synchronized这个关键字，熟悉的朋友都知道这是一个同步锁，也就是在多线程中，保证了getInstance执行到的时候，里面的代码保证了原子性，也就能保证单例模式不出错。如果我们不加synchronized，有一种可能的情况是：现在有两个线程，线程1和线程2。当线程1执行到singleton = new CEO()的时候，在Java编译器中这句话会有三个操作，分别是，1：给singleton这个实例分配所需要的内存空间。2：调用构造方法做初始化。3：将实例的地址告诉singleton，也就是让singleton指向地址，不再为空。但是事实上，Java并不保证执行的顺序，有可能3已经执行完了，2再开始执行，这跟java的机制是有关系的，感兴趣的同学可以查阅JMM和Java编译器等相关资料。如果不凑巧，这个时候线程1执行完3，还没来得及执行2.这个时候切换到线程2上面了，线程2判断singleton == null的时候，因为singleton已经指向了内存中的一片地址不再是空，所以不再执行singleton = new CEO();，而是直接执行return singleton;，而singleton这个时候其实还没有初始化呢。最终结果就是getInstance返回一个null，单例模式就出问题了。

但是我们发现每次执行同步锁会带来一个问题，就是多线程执行getInstance整个方法都会被锁住，性能上肯定还有优化的空间，作为程序猿就是不能太知足。我们看解决方案。

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

改进之后第一次判断为空，然后执行synchronized锁内的代码，也就是执行初始化，在同步块里面需要再判断一次是否为空，因为如果线程1在进入同步块之前判断singleton为空，正准备进入同步块但是还没有进入，这时候线程2开始执行，这时候singleton依旧为空，所以初始化CEO，然后线程1进入同步块，因为没有做判断会再执行一次初始化，单例就失效了。所以里面的判断是必须的，这叫做双重锁定，也叫做双重检查。到这似乎一切都完美了，不是么，性能也考虑到了，也避免了各种线程切换带来的失效问题。其实并不是完美的，我们接下来看。

内部静态类

public class CEO{      private CEO(){ }      public static CEO getInstance(){          return CEOHolder.instance;           }      static class CEOHolder{          private static CEO instance = new CEO();      }  } 

静态内部类只会被加载一次，这样解决了之前的全部问题，代码出奇的漂亮，推荐这种方式的单例。

即使是我们认为最简单的单例模式，也有这么多玩法，设计模式真的很神奇。