Android重拾设计模式系列——单例模式的5种实现

   <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/185e128b60f5265f35c150a5e53f5e2f.png"></p>    <p style="text-align:center">封面-设计模式.png</p>    <p>单例模式是我们最常使用，也是最简单的一种模式，主要用于只想系统中存在一个实例的情况，比如某个Manager。</p>    <h2>定义及实质</h2>    <ul>     <li> <p>定义</p> <p>确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向系统提供这个实例。</p> </li>     <li> <p>实质</p> <p>控制实例数量，确保只有一个实例。</p> </li>    </ul>    <h2>模式图解</h2>    <h2>单例模式UML图</h2>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/b0295a2fa0af2cd868f6b079a2b9e052.png"></p>    <p>单例模式UML图</p>    <p>很直观明了，很简单。下面来看看单例模式的不同实现方案。</p>    <h3>饿汉式</h3>    <pre>  <code class="language-java">public class Singleton{      private static fianl Singleton instance = new Singleton();        //私有化构造器，避免外部访问。使用反射仍然可以访问，所以安全是相对的。      //但仍然可以通过哈希值等进行限制，提高安全性。      priavte Singleton{      }        //对外暴露的接口，用于获取实例      public static Singleton getInstance(){          return instance;      }        public void doSomething(){          System.out.println("doSomething");      }  }</code></pre>    <p>解释：</p>    <ol>     <li>饿汉式是利用了 <strong>static</strong> 关键字在类加载时就会进行初始化，并且缓存到 <strong>静态内存</strong> 中的特点，确保了调用 <strong>getInstance()</strong> 时，无须担心 <strong>instance</strong> 为null；</li>     <li>通过 <strong>fianl</strong> 关键字，式单例在多线程情况下的安全，因为JVM会自动对 <strong>fianl</strong> 进行上锁同步。</li>    </ol>    <p>优点：能够在线程安全的情况下实现单例。</p>    <p>缺点：由于类一加载就会创建实例，所以会较早占用系统资源。</p>    <h3>懒汉式</h3>    <pre>  <code class="language-java">public class Singleton{      private static Singleton instance;        priavte Singleton{      }        //加synchronized上锁，可以一定程度上确保安全性      public static synchronized Singleton getInstance(){          if(instance == null){              instance = new Singleton();          }          return instance;      }        public void doSomething(){          System.out.println("doSomething");      }  }</code></pre>    <p>解释：</p>    <ol>     <li>懒汉式体现了延迟加载的的思想。对象实例只有在第一次调用 <strong>getInstance()</strong> 方法时才会被创建，一定程度上的节约了系统资源；</li>     <li>懒汉式在单线程下能够很好的工作，但是并发下就很有可能会创建多个实例。</li>    </ol>    <p>优点：能够实现延迟加载，节约内存。在单线程中能很好工作。</p>    <p>缺点：并发下可能会创建多个实例，每次判断都会耗费一些时间。</p>    <h3>DCL双重检查实现单例</h3>    <pre>  <code class="language-java">public class Singleton{      //这里使用了volatile关键字，它能够确保insatnce变量每次都直接从主内存(而不是寄存器)中加载最新赋值。      private volatile static Singleton instance = null;        priavte Singleton{      }        //这里进行了两次null检查，即双重检查锁定，这能很大程度的确保安全性      public static Singleton getInstance(){          if(instance == null){              synchroniazed(Singleton.class){                  if(instance == null){                      instance = new Singleton();                  }              }          }          return instance;      }        public void doSomething(){          System.out.println("doSomething");      }  }</code></pre>    <p>优点：既能很大程度上确保线程安全，又能实现延迟加载。</p>    <p>缺点：使用 <strong>volatile</strong> 关键字会使JVM对该段代码的优化丧失，影响性能。并且在一些高并发的情况下，仍然可能创建多个实例，这称为 <strong>双重检查锁定失效</strong> ，有一些书中作者均认为这是一种“丑陋”的单例实现方案。</p>    <h3>静态内部类实现单例</h3>    <pre>  <code class="language-java">public class Singleton{      priavte Singleton{      }        public static Singleton getInstance(){          return SingletonHolder.instance;      }        //静态内部类确保了在首次调用getInstance()的时候才会初始化SingletonHolder，从而导致实例被创建。      //并且由JVM保证了线程的安全。      priavte static class SingletonHolder{          priavte static final Singleton instance = new Singleton();      }        public void doSomething(){          System.out.println("doSomething");      }  }</code></pre>    <p>这是单例模式最好的实现方法之一。</p>    <h3>枚举类实现单例</h3>    <p>枚举能够确保实例的唯一性，能够最大程度上确保线程安全，并且提供无偿序列化机制。所以在不对延迟加载有太高要求的情况下，使用枚举创建单例是最佳的方案！</p>    <pre>  <code class="language-java">public enum Singleton{      INSTANCE;        public void doSomething(){          System.out.println("doSomething");      }  }</code></pre>    <h2>拓展</h2>    <h2>以下几种情况下JVM会自动帮助我们完成同步：</h2>    <ul>     <li>静态初始化器(static{}代码块)初始化数据时；</li>     <li>访问final字段时；</li>     <li>在创建线程之前创建对象；</li>     <li>线程可以看见它将要创建的对象时。</li>    </ul>    <p> </p>    <p>来自：http://www.jianshu.com/p/beddc8c8bbca</p>    <p> </p>