这是我在学习《Android源码设计模式解析和实战》过程中对单例模式作一个记录。方便以后随时翻看。
单例模式是应用最广泛的模式之一，使用的常见场景: 网络请求，访问IO，数据库和线程池等很消耗资源的情况下，可以考虑使用单例模式。

中心原则就是：

• 确保单例类的对象有且只有一个，尤其是在多线程环境下。
• 确保反序列化的时候不会重新构建对象。

饿汉模式

单例实例在类装载时构建。将构造函数私有化，使得外部程序不得通过构造函数创建对象，只能通过静态方法返回一个唯一的静态对象。

  public class Singleton{
      private static  final Singleton sInstance = new Singleton();
      //构造函数私有化
      private Singleton(){}

      public static Singletoon getInstance() {
          return sInstance;
      }
  }

懒汉模式

单例实例在第一次被调用时进行初始化。

懒汉模式的实现如下:

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton() {}

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

在获取单例对象的静态方法中添加了synchronized，这可以在多线程下保证单例对象的唯一性。

缺点:

• 第一次加载需要进行实例化，反应稍慢。
• 每次调用getInstance()都要进行同步，造成了很多不必要的同步开销。
  因此，一般不建议使用懒汉模式。

基于volatile的双重检查锁(double-checked locking)

public class Singleton {
    //private static Singleton instance = null;
    //防止DCL失效问题，保证instance对象每次都是从住内存中读取
    private static volatile Singleton instance = null;
    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
            //避免不必要的同步
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                //在instance = null下创建实例
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

缺点:

• JDK1.5以上版本才有volatile。

优点:

• 资源利用率高，第一次执行getInstance()时才会被实例化，效率高。

只是看起来很完美

指令重排

new Instance()到底发生了什么？

        


解决方案1

解决方案2

静态内部类单例模式

在《Java 并发编程实践》中提及了DCL失效的问题(上面基于volatile的双重检查锁例子中注释的部分)，建议使用如下代码替换:

public class Singleton {
    private static final Singleton sInstance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.sInstance;

    }

    private static class SingletonHolder {
         sInstance = new Singleton();
    }
}

优点:

• 资源利用率高，第一次执行getInstance()时才会被实例化，效率高。
• 不仅保证线程安全，而且也保证了单例对象的唯一性，同时也延迟了单例的实例化，所以这才是推荐使用的单例模式实现方式。

枚举单例

public class SingletonEnum {
    INSTANCE;
    public void doSomething() {
        //do something;
    }
}

优点:

• 枚举在Java中于普通的类一样，可以有字段，方法。 默认枚举创建的实例是线程安全的。
• 使用enum实现的单例自带防序列化。

然而上述的几种单例模式实现中在反序列化时会重新创建对象。要杜绝单例对象重新生成对象，必须要加入如下方法:

private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
    return sInstance;
}

参考资料

• [1]《Android源码设计模式解析和实战》
• [2]《Java 并发编程实践》