透析单例模式：跳出钻牛角尖

Android

2024-02-16 06:00:24

在软件设计领域，单例模式可谓是无人不知无人不晓，它的目标很简单：确保一个类只有一个实例。初看起来，这似乎是一个非常基础的概念，但深入研究后，你会发现单例模式的实现远非表面那么简单。

我们在之前的文章《走进 JDK 之 Enum》中，已经探讨过使用枚举类型实现单例模式的优势。但是，我们不能就此止步，还需要更深入地理解单例模式本身，突破枚举实现的限制，探索它更广泛的应用场景。

单例模式的核心是什么？

单例模式的核心思想可以概括为：在整个应用程序的生命周期中，一个特定的类只能有一个实例存在。这种设计模式通常适用于以下几种情况：

管理全局资源，例如数据库连接池、缓存等。
提供唯一的标识符，例如 UUID 生成器。
控制应用程序的全局行为，例如日志记录、配置管理等。

如何实现单例模式？

实现单例模式的方法有很多，每种方法都有其自身的优缺点。下面列举几种常见的实现方式：

1. 饿汉模式：

public class Singleton {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

这种方式的特点是在类加载的时候就创建了单例对象，能够保证线程安全，但缺点是缺乏灵活性。

2. 懒汉模式：

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

懒汉模式的特点是在第一次被调用的时候才创建单例对象，节省了内存资源。但是，它存在线程安全问题，需要使用 synchronized 进行同步。

3. 双重检查锁模式：

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

双重检查锁模式结合了饿汉模式和懒汉模式的优点，既保证了线程安全，又实现了延迟加载。

单例模式的争议点在哪里？

尽管单例模式在实际开发中应用广泛，但它也存在一些争议。一些开发者认为，单例模式违反了面向对象设计的原则，因为它破坏了类的封装性。另外，单例模式可能会导致单元测试变得困难，并且增加依赖注入框架的复杂性。

有没有其他的替代方案？

在某些情况下，单例模式可能不是最佳选择。我们可以考虑以下几种替代方案：