android源码中单例模式学习笔记与分享之一

单例模式是应用最广的模式之一，也可能是很多初级工程师唯一会使用的设计模式。但是真的会使用吗？使用过程中遇到哪些坑了？单例模式最简单，的确是，它的概念只有二十多个字，不够一行。

单例模式定义：确保某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。

单例模式的使用场景其实很简单，就是避免一个类产生多个对象，造成过多的消耗资源而导致性能降低，比如访问IO和数据库时，就要考虑使用单例模式。

基本上都知道什么时候该用单例模式，但是如何用好，如何用的没有问题，其实并不是那么简单的。之前网上讲述单例模式实现的方式最多的就是饥汉模式和饱汉模式，但是可以很负责人的讲，这个是错误的，或者说只是很小的一部分，因为提出这个概念的人根本没有考虑多线程情况下，所以这种说法本身就是不严谨的。下面就介绍下单例模式的几种实现方式：

第一种方式：

private static final TestSingleton mInstance = new TestSingleton();
private TestSingleton(){
}
public static TestSingleton getmInstance(){
return mInstance;
}

      这种方式没有什么不对的，确实能满足绝大部分需求，但是你发现这个单例对象是否被使用，这个对象都会存在于内存中，这就造成好大的内存浪费，如果这个类简单还好，如果很复杂，内容很多，那岂不是要为你的这个行为付出很大的性能代价，所以是不可取的。有人就会说，那我把实例化不放在声明处，直接放在获取方法里面，那便上是下面的第二种实现方式。

第二种方式：

private static TestSingleton mInstance = null;
private TestSingleton(){
}
public static synchronized TestSingleton getmInstance(){
if(mInstance == null) {
mInstance = new TestSingleton();
}
return mInstance;
}

发会现getmInstance()方法中添加synchronized关键字，这个是为了防止多线程下造成不同步而产生多个对象，尽管如此，但是还是有问题，会发现即使mInstance被初始化了，每次调用getmInstance方法都会进行同步，这样会消耗不必要的资源，这也是这个实现方式下最大的问题所在。总结下，这种模式估且叫懒汉单例模式，缺点是第一次加载时需要用时进行实例化，反应稍慢，最大的问题是每次都需要进行同步，造成不必要的同步开销，优点就是只有在使用时才会被实例化。

第三种方式叫DLC方式，是Double Check Lock的缩写：

public class TestSingleton {

private static TestSingleton sInstance;

private TestSingleton(){
}
//use DCL to realize the singleton
public static TestSingleton getInstance(){
if (sInstance == null){
synchronized (TestSingleton.class){
if (sInstance == null){
sInstance = new TestSingleton();
}
}
}
return sInstance;
}
}

这种方式确实不错，既能够在需要时才初始化单例，又能保证线程安全，且单例对象初始化后调用不进行同步锁。代码的亮点之处在于两次对sInstance进行判空：第一层判断主要是避免不必要的同步，第二层判断是为了在null下的情况下创建实例。DCL方式的优点：资源利用率高，第一次执行getInstance才会去实例化，效率高。尽管这样，但是还是存在问题，就是第一次加载反应稍慢，也会因为Java内存模型的原因偶尔会失败。

第四种方式：

public class TestSingleton {

private TestSingleton(){
}
public static TestSingleton getInstance(){
return SingletonHolder.sInstance;
}
private static class SingletonHolder{
private static final TestSingleton sInstance = new TestSingleton();
}

}

当第一次加载类的时候不会实例化单例对象，只有第一次调用getInstance方法时才会去实例化单例，这种方式不仅能够确保线程安全，也能够保证对象唯一性，同时也延迟了单例的实例化，所以这是推荐使用的单例模式实现方式。但是这个还是会存在一个问题，那就是当这个对象被反序列化后还是会生成单例对象，造成多个单例存在。但是这种问题在之前的所有方式都存在。
既然有问题，那肯定还是有最正确的方式，下面是第五种实现方式，叫做枚举单例，有人会说WTF，还有这么用的，的确有。而且代码非常简洁，而且避了上述四种方式存在的所有问题。

public enum TestSingleton1 {
SINGLETON_1
}

还有一种方式叫使用容器实现单例模式，在程序初始，将多个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。

public class TestSingleton {
private static HashMap<String , Object> sMap = new HashMap<>();
private TestSingleton(){
}

public static void registerService(String key, Object instance){
if(!sMap.containsKey(key)){
sMap.put(key,instance);
}
}
public static Object getInstance(String key){
return sMap.get(key);
}

}

已经把所有实现单例的方法都说了一遍，是时候来一拨对单例模式的总结吧。实现单例模式主要有如下几个关键点：

1)构造函数不对外开放，一般为private；

2)通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象；

3)确保单例类的对象有且只有一个，尤其是在多线程环境下；

4)确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象。

已经将单例模式很透彻的描述完了，下篇将介绍android源码中单例模式的运用。