单例模式——五种创建型模式之一

1.前言

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设计模式是一种规范，由无数人通过成百上千的例子，总结各种情况下的处理方式，浓缩成了这些简简单单的代码结构。根据这些模式的设计目的，可以将它们分为三大类，即创建型（五种）、结构型（七种）和行为型（十一种）。
　　创建型，顾名思义，就是用来创建对象的。而单例模式是其中应用最广，接触最早的设计模式，在安卓开发中尤为明显。

2.概念

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单例模式可以使整个系统拥有一个全局的对象，方便资源的共享和系统行为的协调。同时，当创建实例需要消耗很多资源时，一次创建多次使用，是个很好的选择。单例模式有很多种写法，但这四个关键点尽量要达到：首次使用才实例化；支持多线程；减少同步开销；避免反序列化时重新生成对象。

3.场景

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有一位知名的服装设计师，凭着自己独特的设计风格，与多家服装企业建立长期的合作关系。当新的一季到来时，它们都联系这个设计师，希望他帮自己的企业设计。

4.写法

// 懒汉式
public class Designer {
    
    // 1.私有的静态的实例
    private static Designer mInstance;
    
    // 2.私有的构造方法
    private Designer() {
    }
    
    public void design() {
        System.out.println("我有你们都想要的设计风格");
    }
    
    // 3.公共的静态的同步的获取实例方法
    public static synchronized Designer getInstance() {
        if (mInstance == null) {
            mInstance = new Designer();
        }
        return mInstance;
    }

}

public class Company {

    public static void main(String[] args) {
        // 让设计师帮忙设计
        Designer.getInstance().design();
    }

}

这种方式可以满足刚才所说的四个关键点中的前两点，但是每次获取实例，都得进行同步，造成不必要的同步开销。而且，反序列化时仍然会创建新的实例。所以对它进行如下修改：

// 双重检查锁定式
public class Designer {
    
    // 1.私有的静态的实例
    private static Designer mInstance;
    
    // 2.私有的构造方法
    private Designer() {
    }
    
    public void design() {
        System.out.println("我有你们都想要的设计风格");
    }

    // 3.公共的静态的获取实例方法
    public static Designer getInstance() {
        // 4.判断是否已创建实例
        if (mInstance == null) {
            synchronized (Designer.class) {
                if (mInstance == null) {
                    mInstance = new Designer();
                }
            }
        }
        return mInstance;
    }

}

虽然解决了懒汉式同步开销的问题，但是代码结构较为复杂，不易理解。我们接下来利用Java的机制来写出单例模式。

// 静态内部类式
public class Designer {
    
    // 1.私有的构造方法
    private Designer() {
    }
    
    public void design() {
        System.out.println("我有你们都想要的设计风格");
    }

    // 2.公共的静态的获取实例方法
    public static Designer getInstance() {
        return Holder.mInstance;
    }
    
    // 3.静态内部类保证线程安全
    private static class Holder {
        
        // 4.final关键字让实例不变
        private static final Designer mInstance = new Designer();
        
    }
}

现在代码已经比较完善了，可是反序列化创建新对象的问题仍没解决，那我们再看看Java机制能不能解决。

// 枚举式
public enum Designer {

    // 所需要的实例对象
    INSTANCE;
    
    public void design() {
        System.out.println("我有你们都想要的设计风格");
    }
}

public class Company {

    public static void main(String[] args) {
        Designer.INSTANCE.design();
    }

}

枚举实例的创建默认就是线程安全，并且反序列化也不会生成新的实例，所以完美解决了上面所说的四个关键点。

5.总结

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移动客户端通常没有高并发的情况，也不会对单例对象反序列化，所以哪种方式都可以。不过得注意的是，单例对象如果持有Context，最好是Application Context，否则容易内存泄漏。