經(jīng)常有人問我說Android學(xué)習(xí)如何進(jìn)階？不管你怎么走，設(shè)計模式可謂是進(jìn)階必備，對設(shè)計模式的理解與運用對你之后的代碼書寫與架構(gòu)設(shè)計有很多的幫助作用，那么從今天開始我就抽時間來給大家分享下設(shè)計模式系列。

[[164566]]

什么是設(shè)計模式？其實簡單的理解就是前人留下來的一些經(jīng)驗總結(jié)而已，然后把這些經(jīng)驗起了個名字叫Design Pattern，翻譯過來就是設(shè)計模式的意思，通過使用設(shè)計模式可以讓我們的代碼復(fù)用性更高，可維護(hù)性更高，讓你的代碼寫的更優(yōu)雅。設(shè)計模式理論上有23種，但是我只會針對Android平臺上常用的一些設(shè)計模式做分享，今天就先來分享下最常用的單例模式。
餓漢式

public class Singleton{  
 
    private static Singleton instance = new Singleton();  
 
    private Singleton(){}  
 
    public static Singleton newInstance(){  
        return instance;  
    }  
} 

餓漢式是最簡單的實現(xiàn)方式，這種實現(xiàn)方式適合那些在初始化時就要用到單例的情況，這種方式簡單粗暴，如果單例對象初始化非?？?，而且占用內(nèi)存非常小的時候這種方式是比較合適的，可以直接在應(yīng)用啟動時加載并初始化。 但是，如果單例初始化的操作耗時比較長而應(yīng)用對于啟動速度又有要求，或者單例的占用內(nèi)存比較大，再或者單例只是在某個特定場景的情況下才會被使用，而一般情況下是不會使用時，使用 餓漢式 的單例模式就是不合適的，這時候就需要用到 懶漢式 的方式去按需延遲加載單例。

懶漢式

public class Singleton{  
    private static Singleton instance = null;  
 
    private Singleton(){}  
 
    public static newInstance(){  
        if(null == instance){  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
} 

懶漢式與 餓漢式 的***區(qū)別就是將單例的初始化操作，延遲到需要的時候才進(jìn)行，這樣做在某些場合中有很大用處。比如某個單例用的次數(shù)不是很多，但是這個單例提供的功能又非常復(fù)雜，而且加載和初始化要消耗大量的資源，這個時候使用 懶漢式 就是非常不錯的選擇。
多線程下的單例模式

上面介紹了一些單例模式的基本應(yīng)用方法，但是上面所說的那些使用方式都是有一個隱含的前提，那就是他們都是應(yīng)用在單線程條件下，一旦換成了多線程就有出錯的風(fēng)險。

如果在多線程的情況下， 餓漢式 不會出現(xiàn)問題，因為JVM只會加載一次單例類，但是 懶漢式 可能就會出現(xiàn)重復(fù)創(chuàng)建單例對象的問題。為什么會有這樣的問題呢？因為 懶漢式 在創(chuàng)建單例時是 線程不安全的，多個線程可能會并發(fā)調(diào)用他的 newInstance 方法導(dǎo)致多個線程可能會創(chuàng)建多份相同的單例出來。

那有沒有辦法，使 懶漢式 的單利模式也是線程安全的呢？答案肯定是有的，就是使用加同步鎖的方式去實現(xiàn)。
懶漢式同步鎖

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

這種是最常見的解決同步問題的一種方式，使用同步鎖synchronized (Singleton.class)防止多線程同時進(jìn)入造成instance被多次實例化。舉個在Android使用這種方式的例子：
InputMethodManager示例

public final class InputMethodManager {  
    //內(nèi)部全局唯一實例    
    static InputMethodManager sInstance;  
     
    //對外api    
    public static InputMethodManager getInstance() {  
        synchronized (InputMethodManager.class) {  
            if (sInstance == null) {  
                IBinder b = ServiceManager.getService(Context.INPUT_METHOD_SERVICE);  
                IInputMethodManager service = IInputMethodManager.Stub.asInterface(b);  
                sInstance = new InputMethodManager(service, Looper.getMainLooper());  
            }  
            return sInstance;  
        }  
    }  
}   

以上是Android源碼中輸入法類相關(guān)的單例使用方式。

但其實還有一種更好的方式如下：
雙重校驗鎖

 
 
public class Singleton {  
   
    private static volatile Singleton instance = null;  
   
    private Singleton(){  
    }  
   
    public static Singleton getInstance() {  
        // if already inited, no need to get lock everytime  
        if (instance == null) {  
            synchronized (Singleton.class) {  
                if (instance == null) {  
                    instance = new Singleton();  
                }  
            }  
        }  
   
        return instance;  
    }  
} 

可以看到上面在synchronized (Singleton.class)外又添加了一層if，這是為了在instance已經(jīng)實例化后下次進(jìn)入不必執(zhí)行synchronized (Singleton.class)獲取對象鎖，從而提高性能。

以上兩種方式還是挺麻煩的，我們不禁要問，有沒有更好的實現(xiàn)方式呢？答案是肯定的。 我們可以利用JVM的類加載機(jī)制去實現(xiàn)。在很多情況下JVM已經(jīng)為我們提供了同步控制，比如：

在static{}區(qū)塊中初始化的數(shù)據(jù)

訪問final字段時

等等

因為在JVM進(jìn)行類加載的時候他會保證數(shù)據(jù)是同步的，我們可以這樣實現(xiàn)：

采用內(nèi)部類，在這個內(nèi)部類里面去創(chuàng)建對象實例。這樣的話，只要應(yīng)用中不使用內(nèi)部類 JVM 就不會去加載這個單例類，也就不會創(chuàng)建單例對象，從而實現(xiàn) 懶漢式 的延遲加載和線程安全。

實現(xiàn)代碼如下：
靜態(tài)內(nèi)部類

 
 
public class Singleton{  
    //內(nèi)部類，在裝載該內(nèi)部類時才會去創(chuàng)建單利對象  
    private static class SingletonHolder{  
        public static Singleton instance = new Singleton();  
    }  
 
    private Singleton(){}  
 
    public static Singleton newInstance(){  
        return SingletonHolder.instance;  
    }  
 
    public void doSomething(){  
        //do something  
    }  
} 

這樣實現(xiàn)出來的單例類就是線程安全的，而且使用起來很簡潔，麻麻再也不用擔(dān)心我的單例不是單例了。

然而這還不是最簡單的方式， Effective Java 中推薦了一種更簡潔方便的使用方式，就是使用枚舉。
枚舉類型單例模式

public enum Singleton{  
    //定義一個枚舉的元素，它就是Singleton的一個實例  
    instance;  
 
    public void doSomething(){  
        // do something ...  
    }      
} 

使用方法如下：

public static void main(String[] args){  
   Singleton singleton = Singleton.instance;  
   singleton.doSomething();  
} 

默認(rèn)枚舉實例的創(chuàng)建是線程安全的.(創(chuàng)建枚舉類的單例在JVM層面也是能保證線程安全的), 所以不需要擔(dān)心線程安全的問題，所以理論上枚舉類來實現(xiàn)單例模式是最簡單的方式。
總結(jié)

一般單例模式包含了5種寫法，分別是餓漢、懶漢、雙重校驗鎖、靜態(tài)內(nèi)部類和枚舉。相信看完之后你對單例模式有了充分的理解了，根據(jù)不同的場景選擇最你最喜歡的一種單例模式吧！