1、模式定義

• 作為對象的創建模式，單例模式確保某一個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統提供這個實例。這個類稱為單例類。
• 單例特別：（1）單例模式只能有一個實例。（2）單例類必須創建自己的唯一實例。（3）單例類必須向其他對象提供這一實例。

2、代碼實現

（1）雙重判空加鎖方式

public class Singlnton{private static volatile Singlnton instance;private Singlnton(){}public static Singlnton getInstance(){ // 1if(instance==null){ // 2synchronized(Singlnton.class){ // 3if(instance==null){ // 4instance = new Singlnton(); // 5}}}return instance;}}

兩次判空的作用？

• 第一次：避免加鎖
• 第二次：進行實例化

volatile 關鍵字的作用？

• 雙重檢鎖單例模式在 CPU 的工作流，主要分為三步，1：分配內存對象空間。2：初始化對象。3：設置 instance 執行剛才分配的內存地址。注意 JVM 和 CPU 優化會指令重排，上面順序會變成 1 -> 3 -> 2，單線程環境下，此順序是沒有問題，2 和 3 前后沒有依賴性，但是在多線程情況下會有這種情況，當線程 A 在執行第 5 行代碼時，B 線程進來執行到第 2 行代碼。假設此時 A 執行的過程中發生了指令重排序，即先執行了 1 和 3，沒有執行 2。那么由于 A 線程執行了 3 導致 instance 指向了一段地址，所以 B 線程判斷 instance 不為 null，會直接跳到第 6 行并返回一個未初始化的對象，此時會產生空指針異常。volatile 能保持指令的有序性，能夠有效禁止指令重排序。
• 注意：“Singlnton instance” 相當于分配內存對象空間；“new Singlnton()” 相當于初始化對象；"="相當于設置 instance 執行剛才分配的內存地址。

構造函數私有？

• 無法通過調用該類的構造函數來實例化該類的對象，只有通過該類提供的靜態方法 getInstance 來得到該類的唯一實例

（2）靜態內部類【推薦】

public class Singlnton{private Singlnton(){}private static class SinglntonHolder{private static Singlnton INSTANCE = new Singlnton();}public static Singlnton getInstance(){return SinglntonHolder.INSTANCE;}}

• 利用 JAVA 虛擬機加載類的特性實現延遲加載和線程安全
• 由于靜態單例對象沒有作為 Singleton 的成員變量直接實例化，因此類加載時不會實例化 Singleton，第一次調用 getInstance() 時將加載內部類 SingletonHolder，在該內部類中定義了一個 static 類型的變量 INSTANCE，此時會首先初始化這個成員變量，由 Java 虛擬機來保證其線程安全性，確保該成員變量只能初始化一次。由于 getInstance() 方法沒有任何線程鎖定，因此其性能不會造成任何影響。
• 類加載機制

（3）Kotlin中的單例模式

class Singlnton private constructor(){companion object{val instance : Singlnton by lazy(mode = LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED) {Singlnton() }}}class Singlnton private constructor(){companion object{@Volatileprivate var instance: Singlnton? = nullfun getInstance(): Singlnton =instance ?: synchronized(this) {instance ?: Singlnton().also {instance = it}}}}

lateinit 和 by lazy 的區別：

• lateinit 只能用于修飾變量 var，不能用于可空的屬性和 Java 的基本類型。
• lateinit 可以在任何位置初始化并且可以初始化多次。
• lazy() 只能用于修飾常量 val，并且 lazy() 是線程安全的。
• lazy() 是一個函數，可以接受一個 Lambda 表達式作為參數，第一次調用時會執行 Lambda 表達式，以后調用該屬性會返回之前的結果。
• lazy() 源碼分析

3、優缺點

• 優點：
  • （1）在內存里只有一個實例，減少了內存的開銷，尤其是頻繁的創建和銷毀實例。
  • （2）避免對資源的多重占用。
• 缺點：
  • （1）沒有接口，不能繼承，與單一職責原則沖突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎么樣來實例化。
  • （2）濫用單例會帶來一些負面問題。如果實例化的對象長時間不被使用，系統會認定為垃圾而回收，這將導致共享對象狀態的改變
• 注意事項：++不能使用反射調用私有構造器，這樣會實例化一個新的對象++
• 如何避免反射創建新的單例對象

4、參考資料

• 單例模式 Android 校招面試指南（只能在手機端打開）