前言

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單例模式最初的定義出現(xiàn)于《設(shè)計(jì)模式》（艾迪生維斯理, 1994）：“保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。”

而我對(duì)單例的理解是，在可控的范圍內(nèi)充當(dāng)全局變量的作用，就相當(dāng)于C語(yǔ)言中一個(gè)全局結(jié)構(gòu)體。

首先來(lái)看這樣一個(gè)單例，稍微有點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)可能都會(huì)說(shuō)，這樣的單例是非線程安全的。要加個(gè)volatile關(guān)鍵字才可以。

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

但是你要是問(wèn)他，為什么是非線程安全的單例就答不出來(lái)了。搞清楚這個(gè)問(wèn)題其實(shí) 對(duì)我們的多線程理解是很有好處的。
我們首先明確一下對(duì)于jvm來(lái)說(shuō)，完成對(duì)一個(gè)變量的寫操作 到底是如何進(jìn)行的。

寫操作：

（1）先把值寫入cpu的高速緩存cache中。（2）然后再把這個(gè)cache中的值拷貝到ram（也就是我們的內(nèi)存）中。

注意啊，對(duì)于一個(gè)寫操作來(lái)說(shuō)，這個(gè)（1）（2） 可不是原子操作，很有可能（1）執(zhí)行完畢以后，cpu又去干了其他事情，
并沒(méi)有第一時(shí)間把cache的值 寫入到ram中。而我們讀操作，都是從ram中去讀取一個(gè)值的。

所以這里我們可以想一下，如果是多線程場(chǎng)景的話，會(huì)有一些坑。

然后再說(shuō)一個(gè)概念，對(duì)于 singleton=new Singleton(); 這一條語(yǔ)句來(lái)說(shuō)，他顯然不是一條指令就可以完成的。

正常情況來(lái)說(shuō)，我們要完成這條語(yǔ)句涉及到的指令大約如下：

1.申請(qǐng)一段堆內(nèi)存空間

2.在這個(gè)堆內(nèi)存空間中把我們需要的對(duì)象初始化完畢

3.把singleton這個(gè)引用指向我們的堆內(nèi)存空間地址。

但是坑爹就坑爹在，虛擬機(jī)會(huì)有一個(gè)指令重排序的概念。當(dāng)虛擬機(jī)發(fā)現(xiàn)單線程下 指令的順序變更不會(huì)導(dǎo)致結(jié)果異常的時(shí)候
就會(huì)觸發(fā)指令重排序的機(jī)制， 他會(huì)導(dǎo)致上述的 123順序發(fā)生變更，比如我們把順序改成132 你就會(huì)發(fā)現(xiàn) 結(jié)果還是一樣的。

（指令重排序的觸發(fā)機(jī)制準(zhǔn)確的來(lái)說(shuō)是happens before原則 有興趣的同學(xué)可以深挖）

如果發(fā)生132的執(zhí)行順序 會(huì)發(fā)生什么？

假設(shè)線程a 進(jìn)入到了同步代碼塊中，這個(gè)時(shí)候觸發(fā)了指令重排序，順序變成132，假設(shè)cpu這個(gè)時(shí)候執(zhí)行了13。然后轉(zhuǎn)頭
去執(zhí)行線程b，線程b 進(jìn)入getInstance方法的時(shí)候，他發(fā)現(xiàn)singleton 不是null了，于是歡天喜地的return了，
但是要知道這個(gè)時(shí)候線程a的 2還沒(méi)執(zhí)行，也就是說(shuō)singleton雖然不是空，但是他指向的地址空間里面啥都沒(méi)有，對(duì)象還沒(méi)有初始化。所以這是一個(gè)非常大的隱患，雖然他發(fā)生的概率極低，低到我現(xiàn)在都沒(méi)有復(fù)現(xiàn)過(guò)這種現(xiàn)象，但是依舊有概率。

那么正確的寫法：

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

有很多人就會(huì)說(shuō) volatile 這個(gè)關(guān)鍵字以后，singleton=new Singleton(); 就不會(huì)發(fā)生指令重排了，所以這么做是正確的。

現(xiàn)在明確的告訴你，上面這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的

singleton=new Singleton();  這條語(yǔ)句背后的指令依舊有概率發(fā)生指令重排，只不過(guò) volatile修飾過(guò)以后，在 這條語(yǔ)句背后的指令完全執(zhí)行完畢以前，對(duì)singleton這個(gè)引用的讀操作全部被屏蔽了。

也就是說(shuō) 132的執(zhí)行順序依舊會(huì)發(fā)生，只不過(guò) 當(dāng)執(zhí)行完13 而2沒(méi)有執(zhí)行的時(shí)候，volatile修飾過(guò)的這個(gè)變量，所有對(duì)他的讀操作
都會(huì)暫時(shí)屏蔽，等待2操作執(zhí)行完以后，才會(huì)進(jìn)行讀操作。

這才是volatile關(guān)鍵字加上去以后的作用。

android很多代碼比如eventbus的單例就是用的上述寫法。

當(dāng)然了，上述寫法是典型的懶漢寫法，所謂懶漢你就理解成用的時(shí)候才實(shí)例化，不用的話不實(shí)例化。

但是如果你的需求是這個(gè)單例無(wú)論在什么情況下都會(huì)存在，你當(dāng)然可以寫成餓漢，餓漢的寫法更簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)就是他會(huì)一直占用內(nèi)存。餓漢寫法很多，我寫個(gè)最簡(jiǎn)單的：

 class Singleton {
  //最簡(jiǎn)單的寫法就是這個(gè)了，直接public就行
  public static final Singleton instance = new Singleton();

  private Singleton() {
  }

 }

單例序列化會(huì)破壞對(duì)象唯一性嗎？

答案是會(huì)的：

package com.wuyue.test;

import java.io.*;

/**
 * Created by 16040657 on 2019/2/12.
 */
public class Test2 {


 public static void main(String args[]) {

  Singleton s1 = Singleton.instance;

  File f = new File("../test.txt");
  try {
   ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(f));
   oos.writeObject(s1);
   oos.close();

   ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(f));
   Singleton s3 = (Singleton) ois.readObject();

   System.out.println("s1==s3:" + (s1 == s3));

  } catch (IOException e) {
   e.printStackTrace();
  } catch (ClassNotFoundException e) {
   e.printStackTrace();
  }


 }

 static class Singleton implements Serializable {
  //最簡(jiǎn)單的寫法就是這個(gè)了，直接public就行
  public static final Singleton instance = new Singleton();

  private Singleton() {
  }

//  //這個(gè)方法就可以保證序列化和反序列化得到的對(duì)象是同一個(gè)了
//  private Object readResolve() {
//   return instance;
//  }

 }
}

代碼比較簡(jiǎn)單，大家可以測(cè)試一下，s1和s3就是2個(gè)不同的對(duì)象，但是如果把注釋掉的readResolve方法放開(kāi)的話，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)
這個(gè)問(wèn)題解決了，序列化和反序列化是同一個(gè)對(duì)象了。

對(duì)外部公開(kāi)提供的sdk的單例要注意些什么？

尤其是對(duì)于很多金融安全類的sdk來(lái)說(shuō)，如果你這個(gè)里面有單例的話，涉及到安全性要盡可能的不被業(yè)務(wù)方hook，
其中尤其要注意的就是 有人可能會(huì)利用反射來(lái)new一個(gè)對(duì)象，破壞單例

解決這個(gè)問(wèn)題也不難，

 private Singleton() {
   //防止有人利用反射惡意修改
   if (null != instance) {
    throw new RuntimeException("dont construct more!");
   }

  }

項(xiàng)目中的單例太多，如何有效管理？

其實(shí)就拿map管理就可以了，android里面的 wms，ams 等等系統(tǒng)單例服務(wù)都是這樣的。你傳一個(gè)key進(jìn)去 返回一個(gè)單例給你。
這個(gè)真的很有用哦，特別是大型工程，可以有效管理單例，文檔輸出就簡(jiǎn)單許多。

 static class SingletonManager {
  private static Map objectMap = new HashMap<>();

  private SingletonManager() {
  }

  public static void registerService(String key, Object ins) {
   if (!objectMap.containsKey(key)) {
    objectMap.put(key, ins);
   }
  }

  public static Object getService(String key) {
   return objectMap.get(key);
  }

 }

android中使用單例還要注意些什么？

最主要的就是盡量不要利用單例模式存儲(chǔ)傳遞數(shù)據(jù)，因?yàn)閍pp掛在后臺(tái)的時(shí)候進(jìn)程會(huì)容易被殺掉，如果回到前臺(tái)再取這個(gè)單例里的數(shù)據(jù)很容易就取到個(gè)null，所以android中寫單例的原則就是：

原則上不允許用單例模式傳遞數(shù)據(jù)，如果一定要這么做，請(qǐng)考慮數(shù)據(jù)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)創(chuàng)新互聯(lián)的支持。