让 Android 单例模式更安全高效：探索懒汉模式和改进策略

2023-09-12 07:55:19

单例模式：Android 开发中的基础

在构建健壮且高效的 Android 应用程序时，单例模式 是至关重要的设计模式。它允许我们创建一个特定类的单个实例，并确保它始终可用。

懒汉模式：按需实例化

懒汉模式是最流行的单例变体之一，它遵循按需实例化的原则。这意味着只有在第一次需要时才会创建类的实例。它通过以下方式实现：

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

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

懒汉模式提高了内存利用率，但它存在线程安全问题。如果多个线程同时尝试访问单例，可能会导致数据竞争或意外行为。

改进懒汉模式的线程安全性

为了解决懒汉模式的线程安全问题，可以采用以下策略：

双重检查锁定： 使用 synchronized 块来确保单例的创建是线程安全的。

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

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

内部静态类： 使用私有内部静态类来创建单例实例，该类在类加载时实例化。

public class Singleton {

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

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

枚举： 使用枚举类型创建单例，它本质上是线程安全的。

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void doSomething() {
        // ...
    }
}

延迟实例化的替代策略

另一个懒汉模式的缺点是它不能保证延迟实例化。对于在应用程序启动时需要的单例，这可能会导致性能问题。以下策略可以解决这个问题：

急切实例化： 在应用程序启动时创建单例实例。

public class Singleton {

    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

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

静态块实例化： 在类加载时创建单例实例，但在第一次调用 getInstance() 方法时才初始化它。

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    static {
        instance = new Singleton();
    }

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

管理单例

除了使用单例模式变体之外，还可以通过以下方式管理单例：