第2章 单例模式

2017-01-14 10:46:53来源:http://www.jianshu.com/p/ee3a76c625e9作者:panyz人点击

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前言

这是我在读《Android源码设计模式解析与实战》所摘抄的笔记。


单例模式可以说得是每个程序员学习设计模式的第一种模式,也是应用的最广的一种模式。之前只是稍微地去了解过,并没有怎么系统去学,印象中就只记得什么饿汉,懒汉(哈哈),更不要说在敲代码的时候会自然而然使用单例模式。好吧,现在还是好好学习,做好笔记先。


单例模式的定义

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。


单例模式的使用场景

确保一个类有且只有一个对象的场景,避免了产生多个对象消耗过多的资源,或者某种类型的对象只应该有且只有一个。例如,创建一个对象需要消耗的资源过多,如要访问IO和数据库等资源,这时候就要考虑使用单例模式。


单例模式的实现
构造函数不对外开放,一般为private;
通过一个静态的方法或者枚举返回单例类的对象;
确保单例类的对象有且只有一个,尤其是在多线程的情况下;
确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象。
常用单例模式的简单示例
饿汉式
public class Singleton{
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}

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

懒汉式单例模式在getInstance()中添加了synchronized关键字,说明这是一个同步方法,在多线程的情况下保证单例对象的唯一。但是在每次调用getInstance方法时都会进行同步,消耗不必要的资源。这也是懒汉式单例模式存在的最大问题。


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

DCL单例模式的优点:资源利用率高,第一次执行getInstance方法时单例对象才会被实例化,效率高。缺点:第一次加载的时候反应稍慢,也由于Java内存模型的原因偶尔失败。在高并发的环境也有一定的缺陷,虽然发生的概率很小。


静态内部类单例模式
public class Singleton{
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.sInstance;
}
private static class SingletonHolder{
private staitc final Singleton sInstance = new Singleton();
}
}

单例模式的优缺点

优点


由于单例模式在内存中只有一个实例,减少了内存的开支,特别是一个对象需要频繁地创建、销毁时,而且创建和销毁时性能又无法优化,单例模式的优势就非常明显。
由于单例模式只生成一个实例,所以减少了系统的性能开销,当一个对象的产生需要比较多的资源时,如读取配置、产生其他依赖的对象时,则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象,然后用永久驻留在内存的方式来解决。
单例模式可以避免对资源的多重占用,例如一个写文件的操作,由于只有一个实例存在内存中,避免对同一个资源文件的同时写操作。
单例模式可以在系统设置全局的访问点,优化和共享资源的访问,例如,可以设计一个单例类,负责所有数据表的映射处理。

缺点


单例模式一般没有接口,拓展很困难,若要拓展,除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现。
单例对象如果持有Context,那么很容易就引发内存泄漏,此时需要注意传递给单例对象的Context最好是Application Context。

总结

不管以哪种的形式实现单例模式,它们的核心原理都是将构造函数私有化,并且通过静态方法获得一个唯一的实例,在这个获取的过程中,必须保证线程安全,防止反序列化导致重新生成实例对象等问题。




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