设计模式

设计模式之单例模式

2018-11-01  本文已影响0人  sssssss_

一、单例模式定义

确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

二、单例模式使用场景

三、UML图

单例模式.png

四、实现单例模式主要几个关键点

五、单例模式的优点

  1. 当一个对象需要频繁地创建销毁时,单例模式可以减少内存开支,防止内存溢出。
  2. 当一个对象的产生需要比较多都资源时,如读取配置、产生其他依赖对象时,可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象,然后用永久驻留内存的方法可以减少系统性能都开销。
  3. 可以避免对资源的多重占用,例如写文件操作,由于自由一个实例存在,避免了同时进行写操作。
  4. 单例模式可以在系统全局的访问点,优化和共享资源访问,例如,可设计一个单例类,辅助所有数据表的映射处理。

六、单例模式的缺点

  1. 单例模式一般没有接口,扩展很困难,除非修改代码。
  2. 代理对象如果持有Context,会引发内存泄露,最好传Application Context

七、实现的方式:

1.饿汉模式

/**
 *通过getInstance方法去获取,在声明静态对象的时候就初始化了,浪费内存。
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

2.懒汉模式

/**
 * 特点:使用才实例化;线程安全,但是由于每次需要同步性能较低,不建议使用
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton() {}
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance= new Singleton();
        }
        return sInstance;
    }
}

3.双检锁 DCL 实现模式

/**
 * 第一次使用才创建;
 * 第一层判定主要是为了避免不必要的同步;
 * 第二层的判断是为了在null的情况下创建实例;
 * 特点:解决了资源消耗、多余的同步、线程安全问题。
 * 但是在某些情况下会失效(原子性),需要在第一行中为sInstance添加valatile关键字。
 */
public class Singleton {
    private static Singleton sInstance = null;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (sInstance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (sInstance == null) {
                    sInstance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return sInstance;
    }
}

4.静态内部类单例模式

/**
 * 第一次加载Singleton类时并不会初始化sInstance ;
 * 只有在第一次调用Singleton的getInstance方法才会到导致sInstance被初始化。
 */
public class Singleton {
    private Singleton() {}
    //静态内部类
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton sInstance = new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.sInstance;
    }
}

5.枚举模式

/**
 * 写法简单,线程安全,
 */
public enum Singleton {
    INSTANCE;
    public void doSomeThing(){
        //do something...
    }
}

6.使用容器实现单例模式

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);
        }
    }
}

7.Kotlin中通过object关键字实现

/**
 * Kotlin中通过object关键字可以实现最简单的单例,相当于饿汉式
 * 特点:这种单例只有一个实现的对象;不能自定义构造方法;可以实现接口、继续父类
 */
object Singleton {
    public fun test() {
        println("")
    }
}
//调用方式
fun main(args: Array<String>) {
    Singleton.test();
}

八、单例的总结

九、相关面试题

Android的单列模式如何保证一定单例的情况?

//可以在两次判断的基础上,使用“volatile”关键字来修饰instance,保证instance实例的唯一。
public class Singleton{
    private volatile static Singleton instance;
    private Singleton() {};
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance==null) {
            synchronized(Singleton.class) {
                if (instance==null)
                    instance=new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

十、参考书籍

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