Android设计模式—单例模式

ゝ一纸荒年。 2022-09-10 05:12 139阅读 0赞

1.单例模式  
确保单例类只有一个实例，并且这个单例类提供一个函数接口让其他类获取到这个唯一的实例。

单例四大原则：  
1.构造私有。构造函数不对外开放，一般为private。  
2.以静态方法或者枚举返回实例。  
3.确保实例只有一个，尤其是在多线程环境。  
4.确保实例在反序列化时不会重新构建对象。

使用单例模式的目的：  
当一个对象被很多地方调用的时候，比如网络请求库okhttp、Retrofit，我们可以只实例化一次，不用频繁的进行创建和销毁，从而节省系统资源。

单例模式应用场景：  
①频繁访问数据库或文件的对象。  
②工具类对象；  
③创建对象时耗时过多或耗费资源过多，但又经常用到的对象；

单例模式优点：  
①单例类只有一个实例，节省了内存资源，对于一些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性能；  
②避免对资源的多重占用。例如一个文件操作，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一资源文件的同时操作。  
③单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化和共享数据，例如页面计数器就可以用单例模式实现计数值的保存。

单例模式缺点：  
①获取对象时不能用new  
②单例对象如果持有Context，那么很容易引发内存泄露。  
③单例模式一般没有接口，扩展很困难，若要扩展，只能修改代码来实现。

2.单例模式的创建方式：  
单例模式的创建方式有很多，主要看是在单线程中运行还是在多线程中运行。  
1.饿汉式 (在声明的时候已经初始化了)  
public class Singleton \{  
private final static Singleton s = new Singleton();  
private Singleton()\{  
\}  
public static Singleton getInstance()\{  
return s;  
\}  
\}  
饿汉式特点：在类加载时就完成了实例化(避免了多线程的同步问题)，类加载比较慢，没有达到Lazy Loading (懒加载) 的效果，如果该实例没被使用，内存就浪费了。优点是：获取实例的速度快。  
2.懒汉式  
懒汉式分三种，一种是普通的懒汉式(线程不安全)，一种是同步方法的懒汉式(线程安全)，最后一种是双重检查懒汉式(线程安全)。  
①普通的懒汉式(线程不安全)  
public class Singleton \{  
private static Singleton instance = null;  
private Singleton() \{  
\}  
public static Singleton getInstance() \{  
if (instance == null) \{  
instance = new Singleton();  
\}  
return instance;  
\}  
\}  
这是懒汉式中最简单的一种写法，只有在方法第一次被访问时才会实例化，达到了懒加载的效果。但是这种写法有个致命的问题，就是多线程的安全问题。假设对象还没被实例化，然后有两个线程同时访问，那么就可能出现多次实例化的结果，所以这种写法不可采用。  
②同步方法的懒汉式(线程安全)  
public class Singleton \{  
private static Singleton instance = null;  
private Singleton() \{  
\}  
public static synchronized Singleton getInstance() \{  
if (instance ==null) \{  
instance = new Singleton();  
\}  
return instance;  
\}  
\}  
这种写法是对getInstance()加了锁的处理，保证了同一时刻只能有一个线程访问并获得实例，但是缺点也很明显，因为synchronized是修饰整个方法，每个线程访问都要进行同步，而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，每次都同步方法显然效率低下，为了改进这种写法，就有了下面的双重检查懒汉式。  
③双重检查懒汉式DCL(double check lock)  
public class Singleton \{  
private static volatile Singleton instance;  
private Singleton() \{\}  
public static Singleton getInstance() \{  
if (instance ==null) \{  
synchronized (Singleton.class) \{  
if (instance ==null) \{  
instance = new Singleton();  
\}  
\}  
\}  
return instance;  
\}  
\}  
这种写法用了两个if判断，也就是Double-Check，并且同步的不是方法，而是代码块，效率较高，是对上一种写法的改进。第一层判空：避免不必要的同步；第二次判空：在instance为null的情况下创建实例。为什么要做两次判断呢？这是为了线程安全考虑，还是那个场景，对象还没实例化，两个线程A和B同时访问静态方法并同时运行到第一个if判断语句，这时线程A先进入同步代码块中实例化对象，结束之后线程B也进入同步代码块，如果没有第二个if判断语句，那么线程B也同样会执行实例化对象的操作了。  
3.静态内部类单例模式  
public class Singleton \{  
private Singleton() \{  
\}  
public static Singleton getInstance() \{  
return SingletonHelper.INSTANCE;  
\}  
private static class SingletonHelper \{  
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
\}  
\}  
静态内部类的优点是：外部类加载时并不需要立即加载内部类，内部类不被加载则不去初始化INSTANCE，故而不占内存。即当Singleton第一次被加载时，并不需要去加载SingletonHelper，只有当getInstance()方法第一次被调用时，才会去初始化INSTANCE，由Java虚拟机来保证其线程安全性，确保该成员变量只能被初始化一次。由于getInstance()方法没有任何线程锁定，因此其性能不会造成任何影响。  
同时，因为类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，也就保证了SingletonInstance中的对象只会被实例化一次，并且这个过程也是线程安全的。

3.Android系统下的单例模式：  
//获取WindowManager服务引用  
WindowManager wm = (WindowManager)getSystemService(getApplication().WINDOW\_SERVICE);