2、使用最广泛的模式-单例模式

1. 概述

单例模式是最简单的一种设计模式，先来看看它的定义：

Ensure a class has only one instance, and provide a global point access of it
确保一个类只有实例，并且自动实例化改实例，并且提供一个全局的接口能够获取这个唯一的实例。

• 减少内存的开支，特别是一个对象需要频繁创建和销货时。并且当一个类在内存中只存在一个实例时减少系统内存的开销。
• 单例模式可以避免对资源的多重占用，比如写一个文件，可以避免对同一个文件进行写操作。

2. 简单示例

单例模式虽然简单，但是也有许多的坑，我们从最简单的单例模式说起：

//饿汉模式class Singleton{    private final Singleton instance = new Singleton();    //将默认的构造函数私有化，防止通过其他的方式new出改类的实例    private Singleton(){      }    public static Singleton getInstance(){         return instatnce;    }}

• 饿汉模式：避免了多线程的同步问题，节省了运行时的判断（运行时间）。但是无论调不调用getInstance()都会在加载类的时候初始化实例，浪费了内存。

//懒汉模式class Singleton{    private final Singleton instance;    //将默认的构造函数私有化，防止通过其他的方式new出改类的实例    private Singleton(){      }    public synchronized static Singleton getInstance(){         if(instance == null)            instance = new Singleton();         return instatnce;    }}

• 懒汉模式：达到了懒加载，只有在使用的时候才会初始化，并且第一次加载的时间稍长。并且为了避免多线程操作出现同步问题，加入了synchronized字段，这就造成了每次获取实例的时候都会在线程同步上浪费时间，造成不必要的开销。这种模式一般不建议采用。

3.单例模式的多种实现

3.1 Double Check Lock（DCL） 实现单例

DCL方式实现单例模式的有点在于既能够在需要时进行初始化，又能保证线程安全，且单例对象在初始化后调用getInstance不进行同步锁，代码如下：

public class Singleton {    private volatile static Singleton sInstance = null;    private Singleton(){    }    public static Singleton getsInstance(){        //为了避免不必要的同步，因为只有在未初始化时才需要进行同步        if(sInstance == null){            synchronized (Singleton.class){                if(sInstance == null){                    sInstance = new Singleton();                }            }        }        return sInstance;    }}

为什么要判断两次sInstance == null？

因为sInstance = new Singleton();这条语句不是原子的。这条语句会被最终汇编为以下几条指令:
1）改sInstance分配内存
2）初始化sInance字段
3）将sInstance对象指向分配的内存（此时sInstance才不为null）

在JDK1.5及以前上面2.3的执行顺序是不能保证的，因此可能在1-3-2时，对象还未处理好就被另一个线程给取走了，使用时就会出现问题，此时采用DLC检查就失效了。

在JDK1.5以后，java调整了volatile关键字，与C语言中的volatile定义相同，表明变量可能在使用时被意想不到的改变，此时优化器在用到这个值时会小心的读取这个变量的值（即逐一的运行会变代码）。因此在jdk1.6及以后只要在变量前加入volatile关键字就能保证dlc是有效的。

虽然volatile关键字会影响一部分性能，但能换取来程序的稳定，牺牲这点性能还是值得的。

3.2 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();    }} 

• 使用内部类。只有被外部类调用时才会创建实例，同时不用加锁避免了线程同步问题，结合了饿汉、懒汉、DLC的优点，是最佳的单例模式的实现方式 。

3.3 枚举单例

枚举在java中与普通类是一样的，不仅能够有字段，还能有自己的方法，最重要的是默认是线程安全的，并且在任何情况下都是一个单例。

最终要的是上述几种模式，在一个情况下会出现重复创建对象的情况，就是反序列化。反序列化提供了一个很特别的HOOK函数，readResolve();如果要杜绝反序列化的可以在类中添加该方法。

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

使用枚举单例：

public enum Singleton{      //定义的枚举常量，也就是静态类实例      INSTANCE;    //下面添加提供的各种成员及静态方法}

3.4 使用容器实现单例模式

在程序的开始讲多种单例类型注入到统一的管理类中，在使用时根据key获取对应的类型的对象，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即可进行获取操作，降低了用户的使用成本，也对用户隐藏了具体的实现，降低了耦合度

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) ;　　}}

4. android系统源码中所应用的单例模式

在android系统中源码中使用的单例模式，多是采用容器实现单例模式，在静态代码块中完成注册。如LayoutInflater、getSystemService等。

最后：在android中，静态实例持有contex时容易造成内存泄漏，此时注意传递给静态实例的contex最好是application的contex。