摘要：设计模式之一：单例模式目录介绍1.单例模式介绍2.单例模式定义3.单例模式使用场景4.单例模式的实现方式 4.1 懒汉式【线程不安全】 4.2 懒汉式【****synchronized 线程安全】 4.
设计模式之一：单例模式
目录介绍
1.单例模式介绍
2.单例模式定义
3.单例模式使用场景
4.单例模式的实现方式
4.1 懒汉式【线程不安全】
4.2 懒汉式【****synchronized 线程安全】
4.3 饿汉式【线程安全】
4.4 DCL双重校验模式【线程安全】
4.5 静态内部类单例模式【线程安全】
4.6 枚举单例【线程安全】
4.7 使用容器实现单例模式
5.Android源码中单例
5.1 InputMethodManager中使用单例模式
5.2 LayoutInflater使用的单例模式
5.2 通过Context获取系统级服务的单例模式
6.单例模式总结
7.其他
0.本人写的综合案例
模块：新闻，音乐，视频，图片，唐诗宋词，快递，天气，记事本，阅读器等等
接口：七牛，阿里云，天行，干货集中营，极速数据，追书神器等等
1.单例模式介绍
单例模式是应用最广的模式，也是我最先知道的一种设计模式，在深入了解单例模式之前，每当遇到如：getInstance（）这样的创建实例的代码时，我都会把它当做一种单例模式的实现。
单例模式特点
构造函数不对外开放，一般为private
通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象
确保单例类的对象有且只有一个，尤其是在多线程的环境下
确保单例类对象在反序列化时不会重新构造对象
2.单例模式定义
保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点
3.单例模式使用场景
应用中某个实例对象需要频繁的被访问。
应用中每次启动只会存在一个实例。如账号系统，数据库系统。
4.单例模式的实现方式
4.1 懒汉式【线程不安全】
懒汉式代码//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己 public class Singleton { //私有的构造函数 private Singleton() {} //私有的静态变量 private static Singleton single=null; //暴露的公有静态方法 public static Singleton getInstance() { if (single == null) { single = new Singleton(); } return single; } }
代码分析懒汉式（线程不安全）的单例模式分为三个部分：私有的构造方法，私有的全局静态变量，公有的静态方法。 起到重要作用的是静态修饰符static关键字，我们知道在程序中，任何变量或者代码都是在编译时由系统自动分配内存来存储的，而所谓静态就是指在编译后所分配的内存会一直存在，直到程序退出内存才会释放这个空间，因此也就保证了单例类的实例一旦创建，便不会被系统回收，除非手动设置为null。
优缺点优点：延迟加载（需要的时候才去加载） 缺点： 线程不安全，在多线程中很容易出现不同步的情况，如在数据库对象进行的频繁读写操作时。
4.2 懒汉式【**synchronized 线程安全】**
懒汉式代码public class Singleton { //私有的静态变量 private static Singleton instance; //私有的构造方法 private Singleton (){}； //公有的同步静态方法 public static **synchronized** Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
代码分析这种单例实现方式的getInstance（）方法中添加了synchronized 关键字，也就是告诉Java（JVM）getInstance是一个同步方法。 同步的意思是当两个并发线程访问同一个类中的这个synchronized同步方法时， 一个时间内只能有一个线程得到执行，另一个线程必须等待当前线程执行完才能执行，因此同步方法使得线程安全，保证了单例只有唯一个实例。
优缺点优点：解决了线程不安全的问题。 缺点：效率有点低，每次调用实例都要判断同步锁 它的缺点在于每次调用getInstance（）都进行同步，造成了不必要的同步开销。这种模式一般不建议使用。
4.3 饿汉式【线程安全】
饿汉式代码//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化 public class Singleton { //static修饰的静态变量在内存中一旦创建，便永久存在 private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { return instance; } }
代码分析饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以天生是线程安全的。其中instance=new Singleton()可以写成： static { instance = new Singleton(); }
4.4 DCL双重校验模式
DCL双重校验模式代码public class Singleton { private static Singleton singleton; //静态变量 private Singleton (){} //私有构造函数 public static Singleton getInstance() { if (singleton == null) { //第一层校验 synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { //第二层校验 singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } }
代码分析这种模式的亮点在于getInstance（）方法上，其中对singleton 进行了两次判断是否空，第一层判断是为了避免不必要的同步，第二层的判断是为了在null的情况下才创建实例。
优缺点优点：在并发量不多，安全性不高的情况下或许能很完美运行单例模式 缺点：不同平台编译过程中可能会存在严重安全隐患。
模拟分析假设线程A执行到了singleton = new Singleton(); 语句，这里看起来是一句代码，但是它并不是一个原子操作，这句代码最终会被编译成多条汇编指令，它大致会做三件事情 （a）给Singleton的实例分配内存 （b）调用Singleton（）的构造函数，初始化成员字段 （c）将singleton对象指向分配的内存空间（即singleton不为空了） 但是由于Java编译器允许处理器乱序执行，以及在jdk1.5之前，JMM（Java Memory Model：java内存模型）中Cache、寄存器、到主内存的回写顺序规定，上面的步骤b 步骤c的执行顺序是不保证了。也就是说执行顺序可能是a-b-c，也可能是a-c-b,如果是后者的指向顺序，并且恰恰在c执行完毕，b尚未执行时，被切换到线程B中，这时候因为singleton在线程A中执行了步骤c了，已经非空了，所以，线程B直接就取走了singleton，再使用时就会出错。这就是DCL失效问题。 但是在JDK1.5之后，官方给出了volatile关键字，将singleton定义的代码改成： private volatile static Singleton singleton; //使用volatile 关键字
4.5 静态内部类单例模式
静态内部类单例模式public class Singleton { private Singleton (){} ;//私有的构造函数 public static final Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } //定义的静态内部类 private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); //创建实例的地方 } }
优缺点优点：延迟加载，线程安全（java中class加载时互斥的），也减少了内存消耗
代码分析当第一次加载Singleton 类的时候并不会初始化INSTANCE ，只有第一次调用Singleton 的getInstance（）方法时才会导致INSTANCE 被初始化。因此，第一次调用getInstance（）方法会导致虚拟机加载SingletonHolder 类，这种方式不仅能够确保单例对象的唯一性，同时也延迟了单例的实例化。
4.6 枚举单例
枚举单例代码
publicenumSingleton{ //enum枚举类INSTANCE; public void whateverMethod() { } }
代码分析
枚举单例模式最大的优点就是写法简单，枚举在java中与普通的类是一样的，不仅能够有字段，还能够有自己的方法，最重要的是默认枚举实例是线程安全的，并且在任何情况下，它都是一个单例。即使是在反序列化的过程，枚举单例也不会重新生成新的实例。而其他几种方式，必须加入如下方法：才能保证反序列化时不会生成新的对象。privateObjectreadResolve()throwsObjectStreamException{returnINSTANCE;}
4.7 使用容器实现单例模式
代码
publicclass SingletonManager {privatestaticMap objMap =newHashMap();//使用HashMap作为缓存容器privateSingleton() { }publicstaticvoidregisterService(Stringkey,Objectinstance) {if(!objMap.containsKey(key) ) { objMap.put(key, instance) ;//第一次是存入Map} }publicstaticObjectgetService(Stringkey) {returnobjMap.get(key) ;//返回与key相对应的对象}}
代码分析
在程序的初始，将多种单例模式注入到一个统一的管理类中，在使用时根据key获取对应类型的对象。
5.Android源码中单例
5.1 InputMethodManager中使用单例模式
5.2 LayoutInflater使用的单例模式
5.2 通过Context获取系统级服务的单例模式
6.单例模式总结
总结：不管以哪种形式实现单例模式，它们的核心原理是将构造函数私有化，并且通过静态公有方法获取一个唯一的实例，在这个获取的过程中必须保证线程的安全，同时也要防止反序列化导致重新生成实例对象。
综合考虑：推荐使用**4.4 DCL双重校验模式，****4.5 静态内部类单例模式等等**
单例对象如果持有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
