Android开发中常见的设计模式深入浅出——单例模式singleton

系统管理员 2023-01-07 08:45 89阅读 0赞

已经转做Android半个月了 设计模式还不怎么了解 从今天起就从最简单的单例模式开始吧！

\#\#\#说得不对的还请各位来battle （粗体是重点，**对象** 和 **实例** 是一个意思）

### 单例模式singleton ###

顾名思义单例模式就是只有一个实例

如：需要班长统计学生信息的时候（**需求**） 不用每次找班长的时候都进行选拔（**进行实例化**） 在整个大学期间（**程序运行期间**）只选拔一次（**实例化一次**）就够了

> 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。

### 优点 ###

显而易见，在移动端开发过程中 有一些实例化起来比较消耗内存的类 索性我们就不回收了 减少gc 保持程序在运行时始终有一个该类的对象在内存中 这种方式可以大大提高性能  
当对象需要被共享的场合。由于单例模式只允许创建一个对象，**共享该对象**可以节省内存

### 实现方式 ###

1.必须防止外部可以调用构造函数进行实例化，**私有化构造方法**（不对外开放）

2.对外只提供一个获取本类实例的**静态方法**（一个全局访问点）

3.确保一个类**只有一个实例对象**

> 单例模式是设计模式中最简单的模式之一。通常，普通类的构造函数是公有的，外部类可以通过“new 构造函数()”来生成多个实例。但是，如果将类的构造函数设为私有的，外部类就无法调用该构造函数，也就无法生成多个实例。这时该类自身必须定义一个静态私有实例，并向外提供一个静态的公有函数用于创建或获取该静态私有实例。

### 结构图UML ###

主要角色  
1.可以自行实例化的单例类SingLeton  
2.调用它的访问类Client  
![在这里插入图片描述][20210116135044852.gif_pic_center]

### 实现 ###

通常有两种实现方式  
1.饿汉式（先填饱肚子再说）

/** * @program: TestSinglet * @description: 饿汉式 * @author: tkx * @create: 2021-01-16 14:11 **/
    public class Singleton { 
        private static final Singleton instance = new Singleton();
    
        private Singleton() { 
    
        }
    
        public static Singleton getInstance() { 
            return instance;
        }
    }

在类创建时同时创建好一个静态对象来提供使用 所以是线程安全的  
2.懒汉式（你啥时候喊我，我啥时候动弹）

/** * @program: TestSinglet * @description: 懒汉式 * @author: tkx * @create: 2021-01-16 14:21 **/
    public class Singleton { 
        //保证 instance 在所有线程中同步
        private static volatile Singleton instance = null;
    
        private Singleton() { 
        }    //private 避免类在外部被实例化
    
        public static synchronized Singleton getInstance() { 
            //getInstance 方法前加同步
            if (instance == null) { 
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }

如果编写的是多线程程序，则不要删除上例代码中的关键字 volatile 和 synchronized，否则将存在线程非安全的问题。如果不删除这两个关键字就能保证线程安全，但是每次访问时都要同步，会影响性能，且消耗更多的资源，这是懒汉式单例的缺点。

#### volatile： ####

> 被volatile关键字修饰的变量，编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的，因此不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序。volatile变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方，因此在读取volatile类型的变量时总会返回最新写入的值。

### 其他实现方式 ###

*  **双重检查锁模式**（在需要创建对象的时候再进行同步锁操作 （懒汉中的懒汉））
 *  **枚举模式**（枚举实例在任何情况都是一个单例且是线程安全的）
 *  **静态内部类实现的单例**（单例模式推荐的实现方式 详情请查阅：JVM类加载机制（**类加载过程和类加载器**））

最后 我们应用一下单例模式。管理我们的Activity，下面这个可以作为一个工具类

/** * @program: TestSinglet * @description: manager * @author: tkx * @create: 2021-01-16 14:30 **/
    public class ActivityManager { 
    
    	private static volatile ActivityManager instance;
    	private Stack<Activity> mActivityStack = new Stack<Activity>();
    	
    	private ActivityManager(){ 
    		
    	}
    	
    	public static ActivityManager getInstance(){ 
    		if (instance == null) { 
    		synchronized (ActivityManager.class) { 
    			if (instance == null) { 
    				instance = new ActivityManager();
    			}
    		}
    		return instance;
    	}
    	
    	public void addActicity(Activity act){ 
    		mActivityStack.push(act);
    	}
    	
    	public void removeActivity(Activity act){ 
    		mActivityStack.remove(act);
    	}
    	
    	public void killMyProcess(){ 
    		int nCount = mActivityStack.size();
    		for (int i = nCount - 1; i >= 0; i--) { 
            	Activity activity = mActivityStack.get(i);
            	activity.finish();
            }
    		
    		mActivityStack.clear();
    		android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid());
    	}
    }

[20210116135044852.gif_pic_center]: /images/20221119/39b287958d6a4900953abfdb2abb214b.png