1. 定义
确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
单例模式
2. 使用场景
确保某个类只有一个实例对象，避免产生多个对象消耗过多的资源；或者逻辑上某个类的对象应该只有一个，出现多个则出现一些错误。例如：
- 对IO、数据库、网络、图片、SharePreference等的访问
- 需要定义大量的静态常量和静态方法，例如Utils类
- 唯一序列号生成的场合
- 需要一个共享访问点或者共享数据的场合，例如全局的计数器
- Android中的SystemService就是通过单例的方式注册到系统当中
3. 实现
3.1 懒汉式
/**
* 懒汉式
* 特点：Lazy初始化；线程安全，但是由于每次需要同步性能较低，不建议使用
*/
public class Singleton {
private static Singleton sInstance;
private Singleton() {
}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (sInstance == null) {
sInstance = new Singleton();
}
return sInstance;
}
}
3.2 双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）
/**
* 双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）
* 特点：懒汉式的改进版，Lazy初始化；线程安全，且在多线程情况下能保持高性能
*/
public class Singleton {
private static Singleton sInstance;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (sInstance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (sInstance == null) {
sInstance = new Singleton();
}
}
}
return sInstance;
}
}
3.3 饿汉式
/**
* 饿汉式
* 特点：非Lazy初始化，浪费内存；线程安全，基于ClassLoader机制避免了多线程的同步问题
*/
public class Singleton {
//方式一：类装载的时候初始化
private static Singleton sInstance = new Singleton();
//方式二：类初始化的时候才去初始化
static {
sInstance = new Singleton();
}
private Singleton() {
}
public static synchronized Singleton getInstance() {
return sInstance;
}
}
3.4 静态内部类
/**
* 静态内部类
* 特点：饿汉式只要类装载或者类初始化的时候单例初始化，但是静态内部类的方式确保调用getInstance才Lazy初始化；线程安全；推荐使用
*/
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton sInstance = new Singleton();
}
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.sInstance;
}
}
3.5 枚举
/**
* 枚举
* 特点：Lazy初始化；线程安全；这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。
*/
public enum Singleton {
INSTANCE
}
3.6 通过容器来实现
/**
* 通过容器来实现
* 特点：通过特定时机（例如程序初始化）将单例注入到容器当中，使用的时候通过key来获取；降低了耦合度，提高易用性
*/
public class Singleton {
public static class SingletonManager {
private SingletonManager() {
}
private static Map<String, Singleton> sSingletonMap = new HashMap<>();
public static void register(String key, Singleton value) {
if (!sSingletonMap.containsKey(key)) {
sSingletonMap.put(key, value);
}
}
public static void unregister(String key) {
if (sSingletonMap.containsKey(key)) {
sSingletonMap.remove(key);
}
}
public static Singleton getSingleton(String key) {
return sSingletonMap.get(key);
}
}
}
3.7 Kotlin中通过object关键字实现
/**
* Kotlin中通过object关键字可以实现最简单的单例，相当于饿汉式
* 特点：这种单例只有一个实现的对象；不能自定义构造方法；可以实现接口、继续父类
*/
object Singleton {
public fun test() {
println("")
}
}
//调用方式
fun main(args: Array<String>) {
Singleton.test();
}
4. 优点
- 由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存开支，特别是一个对象需要频繁的被创建、销毁，而且创建或销毁时性能又无法优化，单例模式的优势就非常明显。
- 由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决（在Java EE中采用单例模式时需要注意JVM垃圾回收机制）；
- 单例模式可以避免对资源的多重占用，例如一个写文件动作，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一个资源文件的同时写操作。
- 单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化环共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。
5. 缺点
- 单例模式没有接口，扩展很困难，若要扩展，除了修改代码没有第二种途径可以实现。单例模式为什么不能增加接口呢？因为接口对单例模式是没有任何的意义，它要求“自行实例化”，并且提供单一实例、接口或抽象类是不可能被实例化的。
- 单例模式对测试是不利的。在并行开发环境中，如果单例模式没有完成，是不能进行测试的，没有接口也不能使用mock的方式虚拟一个对象。
- 单例模式与单一职责原则有冲突。一个类应该只实现一个的逻辑，而不关心它是否是单例的，决定它是不是要单例是环境决定的，单例模式把“要单例”和业务逻辑融合也在一个类中。
- 通常来说，单例对象如果持有Context，很容易引发内存泄漏。此时需要注意传递给单例对象的Context是ApplicationContext。
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