android設計模式二十三式（二）——單例模式（Singleton）

我們先從創建型模式，按照順序，慢慢來解開設計模式的面紗

單例模式

適用場合

1. 需要頻繁的創建和銷燬的對象；
2. 創建對象時耗時過多或耗費資源過多，但又經常用到的對象；
3. 工具類對象；
4. 頻繁訪問數據庫或文件的對象
5. 管理類對象；

1、餓漢式（靜態常量）

public class Singleton { 
    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton(); 

    private Singleton(){} 

    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE; 
    } 
}

優點：寫法簡單，在類加載的時候就完成實例化。避免了線程同步問題。

缺點：在類裝載的時候就完成實例化，沒有按需加載。如果從未使用過這個實例，會造成內存的浪費。

2、餓漢式（靜態代碼塊）

public class Singleton { 

    private static Singleton instance; 

    static { 
        instance = new Singleton(); 
    }

    private Singleton() {} 

    public static Singleton getInstance() { 
        return instance; 
    } 
}

和上面的方式類似，只不過將類實例化的過程放在了靜態代碼塊中，優缺點和上面一樣。

3、懶漢式(線程不安全)--多線程下不建議使用

public class Singleton {
    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

優點：起到了按需加載的效果

缺點：只能在單線程下使用，如果在多線程下，一個線程進入了if (singleton == null)判斷語句塊，還未來得及往下執行，另一個線程也通過了這個判斷語句，會產生多個實例。所以線程不安全。

4、懶漢式(線程安全，同步方法)--不建議使用

public class Singleton {
    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {
    }

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

優點：解決了第三種線程不安全問題，做個線程同步就可以了，於是就對getInstance()方法進行了線程同步。

缺點：效率太低，每個線程在想獲得類的實例時候，執行getInstance()方法都要進行同步。而其實這個方法只執行一次實例化代碼就夠了，後面的想獲得該類實例，直接return就行了。方法進行同步效率太低要改進。

5、懶漢式(線程不安全，同步代碼塊)--不建議使用

public class Singleton {
    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                singleton = new Singleton();
            }
        }
        return singleton;
    }
}

優點：按需加載

缺點：雖然改爲了同步產生實例化的代碼塊，但跟第3種實現方式遇到的情形一致，假如一個線程進入了if (singleton == null)判斷語句塊，還未來得及往下執行，另一個線程也通過了這個判斷語句，這時便會產生多個實例。

6、雙重檢查

public class Singleton {
    private static volatile Singleton singleton;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

進行了兩次非空檢查，這樣就可以保證線程安全了。這樣，實例化代碼只用執行一次，後面再次訪問時，判斷if (singleton == null)，直接返回實例化對象。

EventBus就是用的這種方式

    /** Convenience singleton for apps using a process-wide EventBus instance. */
    public static EventBus getDefault() {
        if (defaultInstance == null) {
            synchronized (EventBus.class) {
                if (defaultInstance == null) {
                    defaultInstance = new EventBus();
                }
            }
        }
        return defaultInstance;
    }

優點：線程安全；延遲加載；效率較高。

缺點：代碼寫起來較爲複雜

7、靜態內部類--本人最喜歡的單例模式方法

public class Singleton {
    private Singleton() {
    }

    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

靜態內部類方式在Singleton類被裝載時並不會立即實例化，而是在需要實例化時，調用getInstance方法，纔會裝載SingletonInstance類，從而完成Singleton的實例化。

類的靜態屬性只會在第一次加載類的時候初始化，所以在這裏，藉助JVM保證了線程的安全性，在類進行初始化時，別的線程是無法進入的。

優點：避免了線程不安全，延遲加載，效率高。

缺點：需要理解類加載的機制，代碼不容易理解

8、枚舉

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void whateverMethod() {
    }
}

優點：藉助JDK1.5中添加的枚舉來實現單例模式。不僅能避免多線程同步問題，而且還能防止反序列化重新創建新的對象。

缺點：Android官網上已經明確指出應該在Android避免使用Enum，因爲與靜態常量相比，它對內存的佔用要大很多。