单例模式

单例模式的定义

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。

单例模式的使用场景

确保某个类有且只有一个对象的场景，避免产生多个对象消耗过多的资源。

实现单例模式主要的关键点

（1）构造函数不对外开放，一般为private；
（2）通过一个公开的静态方法或者枚举返回单例类对象；
（3）确保单例类对象有且只有一个，尤其是在多线程环境下；
（4）确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象。

单例类的五种实现方式（这里只展示五种）

• （1）饿汉式

public class Singleton {
    
    private static Singleton mInstance = new Singleton();
    
    private Singleton(){}
    
    public static Singleton getInstance(){
        return mInstance;
    }
}

饿汉式特点：直接new一个单例类的实例对象，在使用时直接获取。

• （2）懒汉式

public class Singleton {
    
    private static Singleton mInstance = null;
    
    private Singleton(){};
    
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(mInstance==null){
            mInstance = new Singleton();
        }
        return mInstance;
    }
}

懒汉式特点：懒汉式的优点是单例只在使用时才会被实例化，在一定程度上节约了资源；缺点是第一次加载时需要及时进行实例化，反应稍慢，最大的问题是每次调用getInstance方法都进行同步，造成不必要的同步开销。

• （3）Double Check Lock（DCL，双重检查锁）实现单例

public class Singleton {

    private volatile static Singleton mInstance = null;
    
    private Singleton(){};
    
    public static Singleton getInstance(){
        if(mInstance==null){//避免不必要的同步
            synchronized(Singleton.class){
                if(mInstance==null){//获取锁之后，判断在mInstance为null的情况下实例化
                    mInstance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return mInstance;
    }
}

volatile关键字是jdk1.5之后添加的，这样定义的对象在多线程下每次都是从主内存（进程内存）中去获取最新的实例（因为其他线程可能有修改了）
DCL实现单例特点：优点是资源利用率高，第一次执行getInstance时单例对象才会被实例化，效率高；缺点是第一次加载时反应稍慢，由于java内存模型的原因偶尔会失败（并发场景十分复杂或者低于JDK6版本使用）

• （4）静态内部类实现单例
  《Java并发编程实践》一书中指出DCL虽然解决了很多问题，但是仍然存在双重检查锁定失效，并建议使用静态内部类来实现单例模式：

public class Singleton {

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

非静态内部类（对象级内部类）必须绑定在外部类对象实例上，而静态内部类（类级内部类）不存在依赖，和其他外部类一样，在第一次使用时装载，直接创建。
具体来说，当第一次加载Singleton类时并不会初始化mInstance，只有在第一次调用Singleton的getInstance方法时才会导致mInstance被初始化（第一次调用getInstance方法会导致虚拟机加载SingletonHolder类，加载类时会初始化静态域，也就是说会初始化mInstance），这种方式不仅能够确保线程安全，也能够保证单例对象的唯一性，同时也延迟了单例的实例化（在使用时采取初始化单例对象）

• （5）枚举单例
  上述几个方式在反序列化的时候会重新创建对象，但是默认的枚举实例的创建是线程安全，并且在任何情况下都是单例。

在Android中的单例模式

Android的系统核心服务都是以单例形式存在的，比如ActivityManagerService、WindowManagerService、LayoutInflater等等。

总结

单例模式中DCL双重检查锁定实现单例和静态内部类实现单例两种方式使用最多，在这些实现方式中，我们不难看出，Java基础的重要性（Java内存模型、原子操作、类加载等），有两本书还是需要去看一看《深入理解java虚拟机》 《Java并发编程实践》