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Kotlin~Singleton单例模式

article 2024/11/14 14:39:36

概念

保证一个类只有一个实例，并为该实例提供一个全局唯一的访问节点。

饿汉式

描述：

比较常用，实例在类加载初始化是就创建好。

object SingletonHungry {
    fun test() {
        println("SingletonHungry")
    }
}

借助object声明，有以下特点

线程安全，使用object声明可直接调用，object声明的类可以具有父类；
object 类可以包含属性、函数以及init块；
不允许有构造函数；
不能以类的实例化方式实例化对象；
当第一次使用对象提供延迟初始化时，该对象将被实例化；

懒汉式

描述：
在用的时候去检查有没有实例，如果没有有则直接返回，没有则新建。在多线程下，if（singleton==null)会产生多个实例，所以线程不安全。

class SingletonLazy {
    companion object {
        private var instance: SingletonLazy? = null
        fun getInstance(): SingletonLazy? {
            if (instance == null) {
                instance = SingletonLazy()
            }
            return instance
        }
        // 也可以这样写
        /*val instance by lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) {
            SingletonDCL()
        }*/
    }

    fun test() {
        println("SingletonLazy")
    }
}

线程安全的懒汉式

描述：
有很好的lazyloading效果，多线程安全，但效率很低。该方法使用不太频繁。

class SingletonSafeLazy(t: Int) {
    companion object {
        private var sInstance: SingletonSafeLazy? = null

        @Synchronized
        fun getInstance(t: Int): SingletonSafeLazy? {
            if (sInstance == null) {
                sInstance = SingletonSafeLazy(t)
            }
            return sInstance
        }
    }

    fun test() {
        println("SingletonSafeLazy")
    }
}

双重锁校验

描述：
采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。

class SingletonDCL {
    companion object {
        val instance by lazy(LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED) {
            SingletonDCL()
        }
    }

    fun test() {
        println("SingletonDCL")
    }
}

静态内部类

描述：
该模式利用了静态内部类延迟初始化的特性，来达到与双重校验锁方式一样的功能。

class SingletonStatic {
    companion object {
        fun getInstance() = Holder.instance
    }

    private object Holder {
        val instance = SingletonStatic()
    }

    fun test() {
        println("SingletonStatic")
    }
}

总结

为什么需要单例，好多场景都能用得到，用于多个模块共享操作同一功能模块。5种实现方式区别对比：

实现方式	是否lazy初始化	是否是线程安全	实现难易程度	优缺点
饿汉	否	是	易	优点：没有加锁，执行效率会提高。缺点：类加载时就初始化，浪费内存，易产生垃圾对象。
懒汉	是	否	易	优点：起到了延时初始化缺点：线程不安全
线程安全的懒汉	是	是	易	优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费缺点：必须加锁才能保证单例，加锁会影响效率。
双重锁校验	是	是	较复杂	线程安全，效率高
静态内部类	是	是	一般	优点：线程安全，效率高缺点：可以被反射破坏