设计模式-单例模式

1.单例模式的概念

单例模式其实是一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例的设计模式。是最简单也是应用最广的设计模式。一般用于避免产生多个对象消耗系统资源或者要求某种类型的对象必须独一无二的场景。

2.单例模式常见写法

单例模式有很多种写法,懒汉式、饿汉式、双重校验锁(DCL)、类级内部、枚举等等,这里我们只讲上面说的的这5种。

2.1 懒汉式

体现的编程思想

1.懒加载
2.缓存思想

public class LazySingleton {
   //定义一个变量类存储创建好的实例对象 默认为空
    private static LazySingleton singleton = null;
    //私有构造函数 避免外部创建
    private LazySingleton(){
    }
    //提供一个类的静态方法返回单例对象 全局可访问
    public static LazySingleton getInstance(){
        //懒体现在第一次需要用到这个对象的时候才会去创建 以后不会重新初始化对象
        if (singleton==null) {
            singleton = new LazySingleton();
        }
        return singleton;
    }
}

2.2 饿汉式

static修饰符的特点
1.static修饰的变量在类装载的时候初始化
2.多个实例的static变量会共享那个同一块内存

饿汉式是线程安全的,因为虚拟机的类加载机制

public class HungerSingleton {
    //类加载的时候创建实例
    private static HungerSingleton singleton = new HungerSingleton();
    private HungerSingleton(){
    }
    public static HungerSingleton getInstance(){
        //ClassLoader机制保证了实例只有一个
        return singleton;
    }
}

2.3 DCL双重校验锁

懒汉式是线程不安全的:比如两个线程同时访问懒汉单例,在A线程的单例没有创建完成的时候同时进入了防空判断,单例控制就会失效。

public class DCLSycSingleton {
    //volatile修饰的变量不会被本地线程保存
    private volatile static DCLSycSingleton singleton = null;
    private DCLSycSingleton(){
    }
    public static DCLSycSingleton getInstance(){
        //判断是否为空 否则进入代码块
        if (singleton==null) {
            //同步块 线程安全的创建实例 只允许一次线程操作
            synchronized (DCLSycSingleton.class){
                //再次检查是否为空
                if (singleton==null) {
                    singleton = new DCLSycSingleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

2.4 类级内部类

多线程开发的同步控制:
1.synchronized同步锁,这个比较常见
2.由静态初始化器(静态字段或static{}代码块的初始化器)初
始化数据时
3.访问final字段时
4.在创建线程之前创建对象时
5.线程可以看见它将要处理的对象时

  • 思路:
    类级内部类和多线程缺省同步锁,静态初始化器由虚拟机保证线程安全,由类级内部内的方式创建实例,不调用到这个类级内部类就不会创建实例,这样就保证了懒加载和线程安全
/**
 * 类级内部类 该类的实例与外部类的实例没有依赖 而且只有在被调用的时候才会被装载,从而实现懒加载
 */
    private static class Singleton{
        //静态初始化器 由虚拟机保证线程安全
        private static HolderSingleton singleton = new HolderSingleton();
    }
    private HolderSingleton(){
    }
    public static HolderSingleton getInstance(){
        return Singleton.singleton;
    }

2.5 枚举

枚举元素就是一个单例,由虚拟机提供序列化机制,是最好的单例写法。

public enum EnumSingleton{
    INSTANCE;
    public void doSomethings(){
        //...做一些功能或者其它
    } 
} 

3.单例模式在Android中的运用

1.Application
用户重写的Application有且只有一个
2.Activity
启动模式设置为singleTask的Activity在task中只能存在一个实例
3.Service
bindService()启动的Service,再次启动只会调用onStartCommand(),而不会调用onCreate()
4.各种Manager
比如WindowManager、ActivityManager、PowerManager、ServiceManager等,这些管理类对资源进行操作,为了避免对同一资源进行
操作,而且为了减少资源消耗,都采用了单例模式
5.UID
Universal-Image-Loader老牌的图片加载框架
6.其它的比如EventBus
这个著名的事件总线框架使用的是DCL的单例模式

4.开发中如何确定使用单例模式

1.当创建一个对象需要耗费过多的资源或者一个对象需要被反复创建、销毁的时候,如读取配置等,可以创建一个单例常驻内存,减少资源浪费;
2.当需要对同一个资源进行管理如File、I/O操作,可以创建单例,避免对一个对象同时操作。

5.需要注意的问题

单例必定有static操作符,如果持有Activity的context,很可能造成Activity无法释放,导致OOM,尽量使用Application的context;比如有的人喜欢维护一个Activity的栈用来管理Activity,使用不当或者一些意外情况会导致Activity并没有被remove。

以上就是本人对单例模式的总结和思考,能力有限,如有纰漏,谢谢指出。

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