Android设计模式之单例模式

Posted 2022-10-10 上马定江山

00、前言

设计模式，不仅面试官爱问，而且在做一些架构上的设计，或者一些库的封装上，也是必不可少的要素。那么今天我们来捋一捋最常见，也最容易理解的设计模式——单例模式。

01、单例模式

基础写法

想起，当年为了应付面试。便把下面的单例模式的写法强行记忆了下来。

public class Singleton()
    private static Singleton instance;
    private static Singleton getInstance()
        if(instance == null)
           instance = new Singleton;
        
         return instance;
    

简单分析一下上面的写法。首先定义一个静态变量，提供一个静态方法实例化，并将实例赋值给静态变量，最后将该实例作为该函数的返回值，就完事了。

逻辑上也很好理解，就是当调用 getInstance(),如果 instance 为空，则新建一个，否则返回实例。

但单例模式，远远不仅如此。还有很多情况与写法。

单例模式多种写法

首先，思考一下为什么要用单例模式。单例模式，就是设计者，希望这个类只被实例化一次，就可以提供给全局使用。
那么怎么才能保证【只被实例化一次】呢？那当然是把，构造器私有化， 这样别人就不能去实例化我们设计的类了。

但是，在实际项目中，还需要考虑多线程的问题。像上面那种写法，是无法保证线程安全的。上面那种模式，我们成为懒汉模式。为什么叫懒汉模式呢？也很好理解，因为懒嘛，所以就等到要用的时候，才进行实例化。

至于这种模式为什么不是线程安全的呢？那是因为当两个线程同时走到 if(instance == null) 的时候，条件都是成立的，这时候，第一个拿到的实例，和第二个拿到的实例就不是同一个实例了。这样违背了，我们设计单例的初衷。

懒汉-线程安全

那么可能有人会想到，在原本的基础上加上同步锁 synchronized 。于是就有了 懒汉-线程安全 的单例模式。

public class Singleton()
    private static Singleton instance;
    private static synchronized Singleton getInstance()
        if(instance == null)
           instance = new Singleton;
        
         return instance;
    

双重检查加锁

因为同步锁的加解锁操作会耗时，这样会降低效率。于是在上面的基础上出现了 双重检查加锁 的单例模式。

public class Singleton()
    private static Singleton instance;
    private static Singleton getInstance()
        if(instance==null)
           synchronized (Singleton.class)
               if(instance==null)
           instance = new Singleton;
           
           
         
         return instance;
    

在加锁前，先进行判断，这样就避免不必要的加解锁操作，从而提供效率了~

饿汉模式

解决多线程，除了上面加锁的思路。还有一种思路就是在写单例模式的类的时候，就已经初始化好了，无需等用户调用的时候再初始化，也是一条思路。于是就有了饿汉模式。因为饿嘛，就是等不及了。先把“吃的”（实例）准备好先。

public class Singleton()
    private static Singleton instance =  new Singleton()
    private static Singleton getInstance()
        return instance;
    

静态内部类单例模式

这种模式存在一个问题，就是在类被加载的时候，就要完成初始化。所以这会导致加载缓慢。为了解决这个问题-于是有了 静态内部类单例模式

public class Singleton()
    private Singleton()
    public static Singleton getInstance()
        return SingletonHolder.instance;
    
    private static class SingletonHolder
        private static final Singleton instance = new Singleton();
    

02、图总结

有点凌乱？没事，上图。

记住它们出现的原因，为了解决什么样的问题。就可以记住它们了。

03、kotlin 写法

接下来，就是看看 Kotlin 的写法了

懒汉模式

class Singleton private constructor()
    companion object
        private var instance:Singleton ?= null
            get()
                if(field == null)
                    field = Singleton()
                
                return field
            
        fun get():Singleton
                return instance!!
            
    


//private constructor() 主构造器私有化，并自定义属性访问器 fun get():Singleton

懒汉-线程安全模式

class Singleton private constructor() 
    companion object 
        private var instance: SingletonDemo? = null
            get() 
                if (field == null) 
                    field = Singleton()
                
                return field
            

        @Synchronized
        fun get(): SingletonDemo 
            return instance!!
        
    

// 在get()方法上添加了 @Synchronized 注解。

双重检查加锁模式

class Singleton private constructor() 
    companion object 
        val instance: Singleton by 
            lazy(mode = LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED) 
            Singleton()
        
    


//lazy 是kotlin中的延迟属性

饿汉模式

object Singleton

静态内部类模式

class Singleton private constructor() 
    companion object 
        val instance = SingletonHolder.holder
    

    private object SingletonHolder 
        val holder = Singleton ()
    

作者：Quincy_Ye
链接：https://juejin.cn/post/7151584359110639653
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