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FynnJason/FiveSingletonDemo

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🔥Java与Kotlin对应的5种单例模式,强烈建议大家学习学习!工作和面试必备

原文地址

http://www.jianshu.com/p/bdaf68599bad

java方式在java包中,点这里快速查看

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一、前言

单例模式,一直以来是我们在日常开发中最常用的一种设计模式,更是面试中非常重要,也非常容易被问到的问题。在日常开发中,大家常用的语言还是Java,但今天我给大家带来的是在Kotlin语言中,单例模式是怎么编写的,并且会对比Java方式,并说明每种方式的优缺点。

下面会列举5种最为常见的单例模式做对比:

  • 1.饿汉式
  • 2.懒汉式
  • 3.同步锁式
  • 4.双重检测式
  • 5.内部类式

二、Java与Kotlin对比

1、饿汉式

饿汉式可以说是我们最先接触单例模式的例子了,是最基本的单例写法,也是最快最懒的方式。

优点 缺点
简单好写 类加载就初始化了对象,影响应用启动速度

下面直接看代码吧:

Java方式

public class BaseSingleton {
    //第一步:私有构造
    private BaseSingleton() {

    }

    //第二步:私有静态对象
    private static BaseSingleton INSTANCE = new BaseSingleton();

    //第三步:提供对外获取方法
    public static BaseSingleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

Kotlin方式

object BaseSingleton {

}

有童鞋要说了,这什么都没写呀。对,饿汉式在Kotlin中,只需要一个object修饰符就行了,这就是Kotlin非常厉害的地方。

2.懒汉式

针对饿汉式的缺点,于是懒汉式就出现了,因为比较简单,下面直接分析。

优点 缺点
只有第一次使用时,才会初始化对象 线程非安全,多线程中可能会出现创建多个对象

Java方式

public class LazyLoadSingleton {
    //第一步:私有构造
    private LazyLoadSingleton() {

    }
    //第二步:创建私有构造对象
    private static LazyLoadSingleton INSTANCE;

    //第二步:提供对外获取方法
    public static LazyLoadSingleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            INSTANCE = new LazyLoadSingleton();
        }
        return INSTANCE;
    }
}

其实就是增加了一个空判断。

Kotlin方式

class LazyLoadSingleton private constructor(){

    companion object {
        //原生写法
        //LazyThreadSafetyMode.NONE 线程不安全
        val INSTANCE_1 by lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) {
            LazyLoadSingleton()
        }

        //翻译JAVA的写法
        private var INSTANCE_2: LazyLoadSingleton? = null

        fun getInstance(): LazyLoadSingleton {
            if (INSTANCE_2 == null) {
                INSTANCE_2 = LazyLoadSingleton()
            }
            return INSTANCE_2!!
        }
    }
}

Kotlin这里有两种写法,一种是纯种,一种是变种。变种大家一看就明白,就是直接把Java的方式翻译过来了。纯种的我们使用了lazy,看英文就知道是懒加载的方式,传入了一个LazyThreadSafetyMode.NONE,英文好的小伙伴一看就明白,这是线程不安全的意思。companion object的意思相当于Java中public static。

3.同步锁式

因为懒汉式的出现,虽然解决了饿汉式的不足,但也出现了多线程的问题。于是解决懒汉式的方式就出现了,那就是我们熟知的加锁Synchronized。

优点 缺点
保证线程安全 每次都要加锁,获取的时候不经济

Java方式

public class LazySynchronizedSingleton {
    //第一步:私有构造
    private LazySynchronizedSingleton() {

    }

    //第二步:创建私有对象
    private static LazySynchronizedSingleton INSTANCE;

    //第三步:提供对外访问方法
    public static synchronized LazySynchronizedSingleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            INSTANCE = new LazySynchronizedSingleton();
        }
        return INSTANCE;
    }
}

只是加了一个关键字synchronized,没有难理解的地方。

Kotlin方式

class LazySynchronizedSingleton private constructor(){
    companion object {
        private var INSTANCE: LazySynchronizedSingleton? = null

        //在Kotlin中,我们就用的注释方式来加锁
        @Synchronized
        fun getInstance(): LazySynchronizedSingleton {
            if (INSTANCE == null) {
                INSTANCE = LazySynchronizedSingleton()
            }
            return INSTANCE!!
        }
    }
}

在Kotlin中,我们要使用的是注解方式@Synchronized,就能达到同步锁的目的了。

4.双重检测式

第3种方式应该已经满足日常大部分的需求,但对我们程序员来说,不断的优化才是学习之道。那么针对每次获取都会加锁的问题,要怎么解决呢?双重检测式就出现了。

优点 缺点
第一次获取的时候才会加锁 写法有点难,考点记性

Java方式

public class DoubleCheckSingleton {
    //第一步:私有构造
    private DoubleCheckSingleton() {

    }
    //第二步:创建静态对象
    private static volatile DoubleCheckSingleton INSTANCE;

    //第三步:对外公开获取方法
    public static DoubleCheckSingleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            synchronized (DoubleCheckSingleton.class) {
                if (INSTANCE == null) {
                    INSTANCE = new DoubleCheckSingleton();
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
}

细心的童鞋发现,我们第二步用到了volatile,关于volatile不是本文的重点,所以这里不展开说明。在第三步中,我们首先判断一次空,如果是空,就加锁,然后再判断一次空,如果为空就创建。这样的好处就是上面优点说到的,只会锁一次。缺点大家也发现了,不仅要必须写volatile,方法中的步骤也不能错。

Kotlin方式

class DoubleCheckSingleton private constructor() {
    companion object {
        //Kotlin原生写法
        val INSTANCE_1 by lazy(mode = LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED) {
            DoubleCheckSingleton()
        }

        //翻译JAVA代码写法
        @Volatile
        private var INSTANCE_2: DoubleCheckSingleton? = null

        fun getInstance(): DoubleCheckSingleton {
            if (INSTANCE_2 == null) {
                synchronized(DoubleCheckSingleton::class) {
                    if (INSTANCE_2 == null) {
                        INSTANCE_2 = DoubleCheckSingleton()
                    }
                }
            }
            return INSTANCE_2!!
        }
    }
}

又来两种写法,变种的我就不解释了。纯种的,我们只改变了lazy的括号的值,mode = LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED就是锁的意思,英文好的童鞋一眼就明白了。

5.内部类式

最后一种方式,不仅满足了懒加载、线程安全,代码也非常少,是非常推荐的一种方式。

优点 缺点
简单,代码少 暂无

Java方式

public class InnerStaticSingleton {
    private InnerStaticSingleton() {

    }

    private static class Holder {
        private static InnerStaticSingleton INSTANCE = new InnerStaticSingleton();
    }

    public static InnerStaticSingleton getInstance() {
        return Holder.INSTANCE;
    }

内部类Holder,里面有外部的实例。很多童鞋可能要问,这怎么就满足懒汉式和线程安全呢?当我们应用初始化时,getInstance没有被调用,就没有实例对象,那就满足了懒汉式。当我们调用getInstance的时候,Java虚拟机为了保证类加载的安全性,所以这里就保证了线程安全。这种写法是不是惊呆了?那Kotlin又是怎么样写的呢?

Kotlin方式

class InnerStaticSingleton private constructor() {
    companion object {
        fun getInstance() = Holder.INSTANCE

    }

    private object Holder {
        val INSTANCE = InnerStaticSingleton()
    }
}

很简单,内部用object创建一个内部Holder单例,外部一个getInstance来获取的方法。也相当于是Java翻译过来的方式。

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提供Java与Kotlin对应的5种单例模式

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