单例模式

单例模式

一、简介

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。

单例模式关键点：

1. 构造函数私有
2. 通过静态方法或美剧返回单例对象
3. 单例对象确保有且只有一个（尤其是多线程环境下）
4. 确保单例对象在反序列化时不会重新构建对象

二、单例模式的实现

懒汉模式

public class SingletonPattern {

    private SingletonPattern() {
    }

    //懒汉模式
   private static SingletonPattern singleton;
    public static SingletonPattern getSingleton() {
        if (singleton==null){
            singleton=new SingletonPattern();
        }
        return singleton;
    }
 }

该方式在类加载时就完成了初始化，所以它加载慢获取快。

饿汉模式

public class SingletonPattern {

    private SingletonPattern() {
    }
    //饿汉模式
    private static SingletonPattern singletonPattern=new SingletonPattern();

    public static SingletonPattern getSingletonPattern() {
        return singletonPattern;
    }
  }

只有在第一次使用时才会初始化实现了懒加载，但是第一次使用时需要加载反应较慢

懒汉模式（线程安全）

public class SingletonPattern {

    private SingletonPattern() {
    }
      //懒汉模式（线程安全）
    private static  SingletonPattern mSingleton;
    public static synchronized SingletonPattern getInstance() {
        if (mSingleton==null){
            mSingleton=new SingletonPattern();
        }
        return mSingleton;
    }
 }

相比普通懒汉模式增加了synchronized关键字以保证线程安全，但是每次调用时都需要进行同步，造成不必要的同步开销，而且大部分时候我们是用不到同步的

双重检查模式

public class SingletonPattern {

    private SingletonPattern() {
    }
     //双重检查模式
   private volatile static SingletonPattern instance;

    public static SingletonPattern getinstance() {
        if (instance==null){
            synchronized (SingletonPattern.class){
                if (instance==null){
                    instance=new SingletonPattern();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
 }

既可以在需要的时候才初始化又能保证线程安全，可以看出使用了两层判空，第一层是为了避免不必要的同步，第二层则是为了在null的情况下创建实例。在高并发环境下也有一定的缺陷，虽然发生的概率很小。DCL虽然在一定程度解决了资源的消耗和多余的同步，线程安全等问题，但是他还是在某些情况会出现失效的问题。还有这里的volatile是保证原子性可见性

静态内部类单例模式

public class SingletonPattern {

    private SingletonPattern() {
    }
     //静态内部类模式

    private static class Instance{
        private static final SingletonPattern singletonPattern=new SingletonPattern();
    }

    public static SingletonPattern getmSingleton() {
        return Instance.singletonPattern;
    }
 }

第一次加载SingletonPattern类时并不会初始化singletonPattern，只有第一次调用getmSingleton方法时虚拟机加载Instance并初始化singletonPattern，这样不仅能确保线程安全也能保证SingletonPattern类的唯一性，所以推荐使用静态内部类单例模式。

枚举单例

//枚举模式
public enum Singleton {
    INSTANCE;
    public void doSomeThing() {
    }
}

默认枚举实例的创建是线程安全的，并且在任何情况下都是单例，上述讲的几种单例模式实现中，有一种情况下他们会重新创建对象，那就是反序列化，将一个单例实例对象写到磁盘再读回来，从而获得了一个实例。反序列化操作提供了readResolve方法，这个方法可以让开发人员控制对象的反序列化。在上述的几个方法示例中如果要杜绝单例对象被反序列化是重新生成对象，就必须加入如下方法：

`private Object readResolve() throws ObjectStreamException{ return singleton; }`

即返回已存在的实例而不是创建新的

使用容器实现单例模式

//使用容器实现单例
public class SingletonManager {
    private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String, Object>();

    private Singleton() {
    }

    public static void registerService(String key, Object instance) {
        if (!objMap.containsKey(key)) {
            objMap.put(key, instance);
        }
    }

    public static Object getService(String key) {
        return objMap.get(key);
    }
}

用SingletonManager 将多种的单例类统一管理，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

参考《Android源码设计模式解析与实战》