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Android常用设计模式-单例设计模式

2018-12-12  本文已影响8人  DageHao

概念

单例模式是一种对象的创建模式,它用于产生一个对象的具体实例,它可以确保系统中一个类只产生一个实例.

优点

1.对于频繁使用的对象,可以省略创建对象所花费的时间,对于那些重量级的对象而言,是一笔非常可观的系统开销.
2.由于new操作的次数减少,因而对系统内存的使用频率也会降低,减轻GC的压力和缩短GC的停顿时间.

一.立即加载/“饿汉模式”

立即加载就是使用类的时候已经将对象创建完毕(不管以后会不会使用到该实例化对象,先创建了再说。很着急的样子,故又被称为“饿汉模式”),常见的实现办法就是直接new实例化。

public class Singleton {

    // 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static、final修饰
    private static final Singleton instance = new Singleton();
    
    // 构造方法私有化
    private Singleton() {}
    
    // 静态方法返回该实例
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

优点:

实现起来简单,没有多线程同步问题。

缺点:

当类SingletonTest被加载的时候,会初始化static的instance,静态变量被创建并分配内存空间,从这以后,这个static的instance对象便一直占着这段内存(即便你还没有用到这个实例),当类被卸载时,静态变量被摧毁,并释放所占有的内存,因此在某些特定条件下会耗费内存。

二.延迟加载/“懒汉模式”

延迟加载就是调用get()方法时实例才被创建(先不急着实例化出对象,等要用的时候才给你创建出来。不着急,故又称为“懒汉模式”),常见的实现方法就是在get方法中进行new实例化。

public class Singleton {
    // 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
    private static Singleton instance;
    
    // 构造方法私有化
    private Singleton() {}
    
    // 静态方法返回该实例
    public static Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

优点:

实现起来比较简单,当类SingletonTest被加载的时候,静态变量static的instance未被创建并分配内存空间,当getInstance方法第一次被调用时,初始化instance变量,并分配内存,因此在某些特定条件下会节约了内存。

缺点:

在多线程环境中,这种实现方法是完全错误的,无法同步,根本不能保证单例的状态。

三.线程安全的“懒汉模式”

public class Singleton {

    // 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
    private static Singleton instance;
    
    // 构造方法私有化
    private Singleton() {}
    
    // 静态方法返回该实例,加synchronized关键字实现同步
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }

    //同步代码块实现
     public static  Singleton getInstance() {
          synchronized(Singleton.class){
              if(instance == null) {
                  instance = new Singleton();
              }
          }
           return instance;
      }

优点:

在多线程情形下,保证了“懒汉模式”的线程安全。

缺点:

众所周知在多线程情形下,synchronized方法通常效率低,显然这不是最佳的实现方案。

四.DCL双检查锁机制

public class Singleton {

    // 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
    private static volatile Singleton instance=null;
    
    // 构造方法私有化
    private Singleton() {}
    
    // 静态方法返回该实例
    public static Singleton getInstance() {
        // 第一次检查instance是否被实例化出来,如果没有进入if块
        if(instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                // 某个线程取得了类锁,实例化对象前第二次检查instance是否已经被实例化出来,如果没有,才最终实例出对象
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

缺点:

JVM的即时编译器中存在指令重排序的优化
解决办法:
1.使用volatile ,可见性,避免指令重排。
2.静态内部类/枚举

五.静态内部类

public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE; 
    }  
}

优点:

1.JVM本身的机制保证了线程安全/没有性能缺陷
2.没有使用synchronized 关键字,性能优势
3.SingletonHolder 是私有的,无法从外部访问

六.枚举

public enum EasySingleton{
    INSTANCE;
}

优点:

简单,线程安全

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