Android开发中无处不在的设计模式——单例模式

对于开发人员来说，设计模式有时候就是一道坎，但是设计模式又非常有用，过了这道坎，它可以让你水平提高一个档次。而在android开发中，必要的了解一些设计模式又是非常有必要的。对于想系统的学习设计模式的同学，这里推荐2本书。一本是Head First系列的Head Hirst Design Pattern，英文好的可以看英文，可以多读几遍。另外一本是大话设计模式。

这篇文章介绍一个模式，就是单例模式，因为个人觉得这个模式理解起来最容易，而且不是太复杂。

首先了解一些什么是单例，从名字中就可以听出来就是在内存中维护唯一对象。这样做有以下几个优点

对于那些比较耗内存的类，只实例化一次可以大大提高性能，尤其是在移动开发中。

保持程序运行的时候该中始终只有一个实例存在内存中

其实单例有很多种实现方式，但是个人比较倾向于其中1种。可以见单例模式

代码如下

public class Singleton {
private static volatile Singleton instance = null;

private Singleton(){
}

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

要保证单例，需要做一下几步

必须防止外部可以调用构造函数进行实例化，因此构造函数必须私有化。

必须定义一个静态函数获得该单例

单例使用volatile修饰

使用synchronized 进行同步处理，并且双重判断是否为null，我们看到synchronized (Singleton.class)里面又进行了是否为null的判断，这是因为一个线程进入了该代码，如果另一个线程在等待，这时候前一个线程创建了一个实例出来完毕后，另一个线程获得锁进入该同步代码，实例已经存在，没必要再次创建，因此这个判断是否是null还是必须的。

至于单例的并发测试，可以使用CountDownLatch，使用await()等待锁释放，使用countDown()释放锁从而达到并发的效果。可以见下面的代码

args) {
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
int threadCount = 1000;
for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
latch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Singleton.getInstance().hashCode());
}
}.start();
}
latch.countDown();
}" data-snippet-id="ext.021fffc00f359fe7464e211fe805fac2" data-snippet-saved="false" data-csrftoken="DbRdXo7B-8ijRtHpchUid61UaHNK-hG-ljkA" data-codota-status="done]
public static void main(String[] args) {
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
int threadCount = 1000;
for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
latch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Singleton.getInstance().hashCode());
}
}.start();
}
latch.countDown();
}


看看打印出来的hashCode会不会出现不一样即可，理论上是全部都一样的。

而在Android中，很多地方用到了单例。

比如Android-Universal-Image-Loader中的单例

[code]private volatile static ImageLoader instance;
/** Returns singleton class instance */
public static ImageLoader getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (ImageLoader.class) {
if (instance == null) {
instance = new ImageLoader();
}
}
}
return instance;
}

比如EventBus中的单例

private static volatile EventBus defaultInstance;
public static EventBus getDefault() {
if (defaultInstance == null) {
synchronized (EventBus.class) {
if (defaultInstance == null) {
defaultInstance = new EventBus();
}
}
}
return defaultInstance;
}

上面的单例都是比较规规矩矩的，当然实际上有很多单例都是变了一个样子，单本质还是单例。

如InputMethodManager 中的单例

static InputMethodManager sInstance;
public static InputMethodManager getInstance() {
synchronized (InputMethodManager.class) {
if (sInstance == null) {
IBinder b = ServiceManager.getService(Context.INPUT_METHOD_SERVICE);
IInputMethodManager service = IInputMethodManager.Stub.asInterface(b);
sInstance = new InputMethodManager(service, Looper.getMainLooper());
}
return sInstance;
}
}

AccessibilityManager 中的单例，看代码这么长，其实就是进行了一些判断，还是一个单例

private static AccessibilityManager sInstance;
public static AccessibilityManager getInstance(Context context) {
synchronized (sInstanceSync) {
if (sInstance == null) {
final int userId;
if (Binder.getCallingUid() == Process.SYSTEM_UID
|| context.checkCallingOrSelfPermission(
Manifest.permission.INTERACT_ACROSS_USERS)
== PackageManager.PERMISSION_GRANTED
|| context.checkCallingOrSelfPermission(
Manifest.permission.INTERACT_ACROSS_USERS_FULL)
== PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
userId = UserHandle.USER_CURRENT;
} else {
userId = UserHandle.myUserId();
}
IBinder iBinder = ServiceManager.getService(Context.ACCESSIBILITY_SERVICE);
IAccessibilityManager service = IAccessibilityManager.Stub.asInterface(iBinder);
sInstance = new AccessibilityManager(context, service, userId);
}
}
return sInstance;
}

当然单例还有很多种写法，比如恶汉式，有兴趣的自己去了解就好了。

最后，我们应用一下单例模式。典型的一个应用就是管理我们的Activity，下面这个可以作为一个工具类，代码也很简单，也不做什么解释了。

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());
}
}

这个类可以在开源中国的几个客户端中找到类似的源码

Git@OSC中的AppManager

android-app中的AppManager

以上两个类是一样的，没区别。