1. 定義
確保某個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統(tǒng)提供這個實例。
單例模式
2. 使用場景
確保某個類只有一個實例對象，避免產(chǎn)生多個對象消耗過多的資源；或者邏輯上某個類的對象應該只有一個，出現(xiàn)多個則出現(xiàn)一些錯誤。例如：
- 對IO、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡、圖片、SharePreference等的訪問
- 需要定義大量的靜態(tài)常量和靜態(tài)方法，例如Utils類
- 唯一序列號生成的場合
- 需要一個共享訪問點或者共享數(shù)據(jù)的場合，例如全局的計數(shù)器
- Android中的SystemService就是通過單例的方式注冊到系統(tǒng)當中
3. 實現(xiàn)
3.1 懶漢式
/**
* 懶漢式
* 特點：Lazy初始化；線程安全，但是由于每次需要同步性能較低，不建議使用
*/
public class Singleton {
private static Singleton sInstance;
private Singleton() {
}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (sInstance == null) {
sInstance = new Singleton();
}
return sInstance;
}
}
3.2 雙檢鎖/雙重校驗鎖（DCL，即 double-checked locking）
/**
* 雙檢鎖/雙重校驗鎖（DCL，即 double-checked locking）
* 特點：懶漢式的改進版，Lazy初始化；線程安全，且在多線程情況下能保持高性能
*/
public class Singleton {
private static Singleton sInstance;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (sInstance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (sInstance == null) {
sInstance = new Singleton();
}
}
}
return sInstance;
}
}
3.3 餓漢式
/**
* 餓漢式
* 特點：非Lazy初始化，浪費內(nèi)存；線程安全，基于ClassLoader機制避免了多線程的同步問題
*/
public class Singleton {
//方式一：類裝載的時候初始化
private static Singleton sInstance = new Singleton();
//方式二：類初始化的時候才去初始化
static {
sInstance = new Singleton();
}
private Singleton() {
}
public static synchronized Singleton getInstance() {
return sInstance;
}
}
3.4 靜態(tài)內(nèi)部類
/**
* 靜態(tài)內(nèi)部類
* 特點：餓漢式只要類裝載或者類初始化的時候單例初始化，但是靜態(tài)內(nèi)部類的方式確保調(diào)用getInstance才Lazy初始化；線程安全；推薦使用
*/
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton sInstance = new Singleton();
}
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.sInstance;
}
}
3.5 枚舉
/**
* 枚舉
* 特點：Lazy初始化；線程安全；這種實現(xiàn)方式還沒有被廣泛采用，但這是實現(xiàn)單例模式的最佳方法。它更簡潔，自動支持序列化機制，絕對防止多次實例化。
*/
public enum Singleton {
INSTANCE
}
3.6 通過容器來實現(xiàn)
/**
* 通過容器來實現(xiàn)
* 特點：通過特定時機（例如程序初始化）將單例注入到容器當中，使用的時候通過key來獲?。唤档土笋詈隙?，提高易用性
*/
public class Singleton {
public static class SingletonManager {
private SingletonManager() {
}
private static Map<String, Singleton> sSingletonMap = new HashMap<>();
public static void register(String key, Singleton value) {
if (!sSingletonMap.containsKey(key)) {
sSingletonMap.put(key, value);
}
}
public static void unregister(String key) {
if (sSingletonMap.containsKey(key)) {
sSingletonMap.remove(key);
}
}
public static Singleton getSingleton(String key) {
return sSingletonMap.get(key);
}
}
}
3.7 Kotlin中通過object關鍵字實現(xiàn)
/**
* Kotlin中通過object關鍵字可以實現(xiàn)最簡單的單例，相當于餓漢式
* 特點：這種單例只有一個實現(xiàn)的對象；不能自定義構造方法；可以實現(xiàn)接口、繼續(xù)父類
*/
object Singleton {
public fun test() {
println("")
}
}
//調(diào)用方式
fun main(args: Array<String>) {
Singleton.test();
}
4. 優(yōu)點
- 由于單例模式在內(nèi)存中只有一個實例，減少了內(nèi)存開支，特別是一個對象需要頻繁的被創(chuàng)建、銷毀，而且創(chuàng)建或銷毀時性能又無法優(yōu)化，單例模式的優(yōu)勢就非常明顯。
- 由于單例模式只生成一個實例，減少了系統(tǒng)性能開銷，當一個對象的產(chǎn)生需要比較多的資源時，如讀取配置、產(chǎn)生其他依賴對象時，則可以通過在應用啟動時直接產(chǎn)生一個單例對象，然后永久駐留內(nèi)存的方式來解決（在Java EE中采用單例模式時需要注意JVM垃圾回收機制）；
- 單例模式可以避免對資源的多重占用，例如一個寫文件動作，由于只有一個實例存在內(nèi)存中，避免對同一個資源文件的同時寫操作。
- 單例模式可以在系統(tǒng)設置全局的訪問點，優(yōu)化環(huán)共享資源訪問，例如可以設計一個單例類，負責所有數(shù)據(jù)表的映射處理。
5. 缺點
- 單例模式?jīng)]有接口，擴展很困難，若要擴展，除了修改代碼沒有第二種途徑可以實現(xiàn)。單例模式為什么不能增加接口呢？因為接口對單例模式是沒有任何的意義，它要求“自行實例化”，并且提供單一實例、接口或抽象類是不可能被實例化的。
- 單例模式對測試是不利的。在并行開發(fā)環(huán)境中，如果單例模式?jīng)]有完成，是不能進行測試的，沒有接口也不能使用mock的方式虛擬一個對象。
- 單例模式與單一職責原則有沖突。一個類應該只實現(xiàn)一個的邏輯，而不關心它是否是單例的，決定它是不是要單例是環(huán)境決定的，單例模式把“要單例”和業(yè)務邏輯融合也在一個類中。
- 通常來說，單例對象如果持有Context，很容易引發(fā)內(nèi)存泄漏。此時需要注意傳遞給單例對象的Context是ApplicationContext。
