4.1 设计模式_单例模式

在阅读安卓源代码时，会发现即时是一个简单的问题，代码也设置得很复杂，有很多类和嵌套，很不直观。

这是由于为了使代码更容易扩展，安卓源代码使用了很多设计模式，比如单例模式，桥接模式。

本节讲述单例模式。

所谓单例模式，就是在一个进程或线程中，对于某个类，它只有一个实例化对象。

最简单的单例模式

实现单例模式最简单的方法，就是定义一个全局变量，这个全局变量就指向一个实例化对象，如果这个实例化对象已经被创建，那么就直接返回创建好的实例化对象，否则就创建一个实例化对象。

代码如下。

编译测试，调用了三次，但是只执行了一次构造函数，这样就初步达到了单例模式的目的。

增加多线程

修改代码，增加两个线程，分别为线程1和线程2，在线程1,2中分别调用Singleton::getInstance()。

编译测试，可以看到也只调用了一次构造函数。

优化1

引入多线程之后，当前的程序会存在一个问题，就是在 getInstance 函数中，可能出现两个线程都判断gInstance为空，然后都去new Singleton。

虽然这样的情况很临界，但是终归是有可能发生的，这样的代码已经是线程不安全代码了。

 

这个问题可以通过加锁来解决。

修改代码，在判断前关锁，结束后解锁。

编译测试，运行结果与修改前相同，但是此时就不会出现重复实例化对象的问题了。

优化2

但是，申请锁会占用较多的资源，特别是在对象已经被创建的情况下，如果还是每次都申请锁，就太浪费时间了。

优化一下，先判断一次对象是否为NULL，不为NULL，则申请锁然后再进行一次判断。

这样修改就可以规避，对象已经创建的情况下，执行 getInstance 函数还需要申请锁导致资源浪费的问题。同时，也不会存在对象被重复创建的问题了。

避免直接new对象问题

如果使用getInstance函数获取对象，是不会重复创建对象。

但是如果直接new Singleton 呢？这种情况下，对象还是会被创建。

修改代码，直接new Singleton 和创建对象。

编译测试，可以看到此时构造函数会被调用三次。

要解决这个问题，可以将构造函数改为private类型，此时编译就会报错。

因为构造函数 Singleton函数，变成了私有的成员函数。

将s3，s4注释掉，则可以编译执行成功。

懒汉模式

还可以将之前定义的全局变量移到类内部，并且全部定义成静态数据成员，这样可以避免别人来破坏这些变量，程序的封装性更好。

 

对于类里面的静态数据成员，需要在类外部初始化。

编译测试，程序正常执行。

另外，本次编译的代码，都是在使用到时，才来创建实例化对象，这样的模式被叫做“懒汉模式”，可以理解为太懒了，用到时才生成，不用都不生成。

饿汉模式

与懒汉模式对应的有一个饿汉模式，它的定义与懒汉模式刚好相反 —— 用之前先做好。

修改代码，直接在定义全局变量时就new Person创建实例化对象，而不是用到时才创建。

修改getInstance函数，此时只需要返回全局变量gInstance即可。

之前定义的锁也可以删除。

 

编译测试，它也实现了单例模式。