Android设计模式之单例模式

Android设计模式主要分为创建型模式、行为型模式以及结构性模式。
创建型模式主要有单例模式、Builder模式、原型模式、工厂方法模式以及抽象工厂方法模式。

1. 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。

• 应用场景
  确保某个类只有一个实例，避免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。如访问IO和数据库等资源，需考虑使用单例模式。

• UML类图
  

• 示例
  以下为单例模式的各种实现方法：

/**
 * 单例模式的实现之懒汉模式
 */
public class Singleton {

    private static Singleton instance;
    private Singleton(){}

    public static synchronized  Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
/**
 * 优点：只有在使用时才会被实例化，在一定程度上节约资源
 * 缺点：1. 第一次加载时需要及时进行实例化，反应稍慢；
 *      2. 每次调用getInstance()都进行同步，造成不必要的同步开销。
 */

/**
 * 单例模式之Double Check Lock模式
 */
public class Singleton2 {
    private volatile static Singleton2 instance;

    private Singleton2(){}

    public static Singleton2 getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton2.class){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton2();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
/**
 * 第一层判断：为了避免没有必要的同步
 * 第二层判断：为了保证instance为null的时候创建实例
 *
 * DCL失效：
 * instance = new Singleton2(); 这句代码并非一个原子操作，大致做以下三件事：
 *
 * 1. 给Singleton2的实例分配内存
 * 2. 调用构造函数，初始化字段
 * 3. 讲instance指向分配内存
 *
 * 优点：效率高
 * 缺点：在高并发的情况下有一定的缺陷，虽然概率较小
 */

/**
 * 静态内部类单例模式
 */
public class Singleton3 {
    private Singleton3(){}

    public static Singleton3 getInstance(){
        return SingletonFactory.instance;
    }

    private static class SingletonFactory{
        private static final Singleton3 instance = new Singleton3();
    }
}
/**
 * 优点：第一次加载时并不会初始化instance，只有在第一次调用getInstance方法时，才会导致单例被初始化
 *      能够保证线程安全，单例对象的唯一性，延迟了单例的实例化
 */

/**
 枚举单例模式
 */
public enum  Singleton4 {
    INSTANCE;
    public void doSomething(){
        System.out.println("do sth.");
    }
}
/**
 * 默认枚举实例的创建是线程安全的；
 * 枚举：反序列化也不会重新生成新的实例，而前几种方法通过反序列化都可以重新创建对象。
 */

/**
 * 使用同期实现单例模式
 */
public class SingletonManager {
    private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String, Object>();

    private SingletonManager(){}

    public static void registerService(String key, Object instance){
        if(!objMap.containsKey(key)){
            objMap.put(key, instance);
        }
    }

    public static Object getService(String key){
        return objMap.get(key);
    }
}

• Android源码中的单例模式
  在Android系统中，我们经常会通过Context获取系统级别的服务，如WindowsManagerService、ActivityManagerService等，更常用的是LayoutInflater的类，这些服务会在合适的时候以单例的形式注册在系统中，在我们需要的时候通过getSystemService(String name)获取。