Android设计模式-单例模式

单例模式可以分为懒汉式和饿汉式

   懒汉式单例模式:在类加载时不初始化。

   饿汉式单例模式:在类加载时就完成了初始化,所以类加载比较慢,但获取对象的速度快。

介绍

意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。

如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。

关键代码:构造函数是私有的。

应用实例:1、一个党只能有一个主席。2、Windows 是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。3、一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

优点:1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。

缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。

使用场景:1、要求生产唯一序列号。 2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。

注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。


懒汉式:

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


双重锁定检查(DCL):

public class Singleton {   
    
    /**  
     * 单例对象实例  
     */  
    private volatile static Singleton instance = null;   
    
    public static Singleton getInstance() {   
        if (instance == null) {   
            synchronized (Singleton.class) {   
                if (instance == null) {   
                    instance = new Singleton();   
                }   
            }   
        }   
        return instance;   
    }   
}

这是一个典型的DCL单例,其中volatile可以保证无论何时读取这个变量,都是读到内存中最新的值,无论何时写这个变量,都可以立即写到内存中。

  但是并没有这么简单,在没有见volatile修饰instance时,在编译后,编译器会自动把第二个判断删除,因为编译器判断这个程序在执行过程中,这个值是不会改变的,编译器不考虑多线程的情况。加了volatile,是告诉编译器,这个变量随时有可能会被其他线程改变,这样编译器就不会把这两个判断优化成一个判断了。

  同时,volatile的变量,可以保证对该变量的操作具有原子性,典型的例子是long和double型变量,通常需要分两步读写一个double变量,volatile修饰的double可以保证对一个double变量的操作的两部分不会被多线程插入。以及对引用类型赋值的,new一个实例的过程不会被其他线程插入(new在编译指令中是分成几步执行的,防止这几步在执行过程中被其他线程取这个变量值,取到一个不完整的实例)。可以简单的理解为对volatile变量的set和get方法加上了synchronized关键字,在new的过程中,整个都处在set中,所以不会被其他线程的get打断,取到不完整的引用。

  原子性针对一个long或者double或者一个引用类型,对于引用类型,原子性是指在new实例的过程中,不会被其他线程取到,即不会被其他线程取到一个不完整的实例。这种原子性可以理解为new的过程处于一个synchronize段的set方法中,只有set结束才可以被get到,即new的整个过程都是处于set中的。也可以理解为指令重排序,禁止把new过程的指令与把引用赋值给变量的语句重排序,赋值只发生在new结束之后。

  再次,在第二次判断if (instance == null)的时候,会再次取一次instance,再次取这个instance已经是所有线程最新的,每次修改的引用都会实时反映到主内存中。


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转载自blog.csdn.net/JustinNick/article/details/79790857
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