如何正确的使用單例

通常，我們的單例模式都需要有一個靜态的函數來擷取instance，如：

public static synchronized DataManager getInstance() {
    if (null == sInstance) {
        sInstance = new DataManager();
    }
    return sInstance;
}

在使用的時候，我們可以：

DataManager.getInstnace().initialize(context);
DataManager.getInstnace().doSomething();

但是，也有這種寫法，如：

public static synchronized DataManager getInstance(Context context) {
    if (null == sInstance) {
        sInstance = new DataManager(context);
    }
    return sInstance;
}

在使用的時候，我們可以：

讨論：兩種方式看起來都是正确的，我們應該如何取舍呢，哪種方式更好？

支援getInstance(context)的觀點：

1. 在初始化單執行個體時，需要必要的參數來建立對象，DataManager.getInstnace().initialize(context)，那就會有一個疑問，每次getInstance()之後，我到底要不要再調用一個函數來初始化？它無法保障DataManager已被正确的初始化。

支援getInstance()的觀點：

1. 單例的設計，一般不需要初始化參數來建立，如果需要一個或者多個參數來初始化，那為什麼要考慮使用單例呢？使用一個普通的類不是更好嗎？單例提供的是一個唯一的通路據點，更多的用來做管理類(XXXManager)，維護全局資料，一般它不需要額外的參數來初始化本身。

2. 既然是單例，就不要産生歧義，如果還需要參數的話，不同的參數（不一定是context，可以是其它資料）是否會産生不同的執行個體？

3. 使用getInstance(context)，每次傳進去context，都會重新初始化（或重置）我的單例子參數嗎？

4. 使用getInstance(context)，在調用層次很深的類裡面，我還得要緩存個context，或者調用函數裡面都得加上context參數？

結論：從上來的觀點來看，個人更加傾向于使用無參的getInstnace()方式。

如果你真的需要參數（可能不止一個）來構造或者初始化你的instance，可以考慮提供initialize方法，并在程式的入口處初始化，這樣，在其它任何地方使用時，不需要考慮初始化問題，看上去似乎有些牽強，不過我們可以找一個具體的使用執行個體。我們看看大名鼎鼎的Android-Universal-Image-Loader的使用方式：

public class UILApplication extends Application {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        initImageLoader(getApplicationContext());
    }

    public static void initImageLoader(Context context) {
        // This configuration tuning is custom. You can tune every option, you may tune 
        // some of them, or you can create default configuration by
        // ImageLoaderConfiguration.createDefault(this); method.
        ImageLoaderConfiguration config = new ImageLoaderConfiguration.Builder(context)
                .threadPriority(Thread.NORM_PRIORITY - )
                .denyCacheImageMultipleSizesInMemory()
                .diskCacheFileNameGenerator(new Md5FileNameGenerator())
                .diskCacheSize( *  * ) // 50 Mb
                .tasksProcessingOrder(QueueProcessingType.LIFO)
                .writeDebugLogs() // Remove for release app
                .build();
        // Initialize ImageLoader with configuration.
        ImageLoader.getInstance().init(config);
    }
}

在Android源碼中，有無數單例，我們也一起看看其使用方式：

\frameworks\base\core\java\android\view\WindowManagerGlobal.java

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

像以下類（僅列出幾個），都是采用的上面的方式，這種類型的使用是用得最廣泛的：

\frameworks\base\core\java\android\app\ResourcesManager.java

\frameworks\base\core\java\android\hardware\display\DisplayManagerGlobal.java

\frameworks\base\core\java\android\webkit\CookieManager.java

\frameworks\base\core\java\android\view\accessibility\AccessibilityInteractionClient.java

\frameworks\base\core\java\android\net\http\CertificateChainValidator.java

private static class NoPreloadHolder {
    private static final CertificateChainValidator sInstance = new CertificateChainValidator();
    private static final HostnameVerifier sVerifier = HttpsURLConnection
            .getDefaultHostnameVerifier();
}

public static CertificateChainValidator getInstance() {
    return NoPreloadHolder.sInstance;
}

帶參數的getInstance(Context context)，也有不少，但數量要小得多：

\frameworks\base\core\java\android\view\accessibility\AccessibilityManager.java

\frameworks\base\core\java\android\hardware\location\GeofenceHardwareImpl.java

\frameworks\base\core\java\android\appwidget\AppWidgetManager.java

Context mContext;

public static AppWidgetManager getInstance(Context context) {
    synchronized (sManagerCache) {
        if (sService == null) {
            IBinder b = ServiceManager.getService(Context.APPWIDGET_SERVICE);
            sService = IAppWidgetService.Stub.asInterface(b);
        }

        WeakReference<AppWidgetManager> ref = sManagerCache.get(context);
        AppWidgetManager result = null;
        if (ref != null) {
            result = ref.get();
        }
        if (result == null) {
            result = new AppWidgetManager(context);
            sManagerCache.put(context, new WeakReference<AppWidgetManager>(result));
        }
        return result;
    }
}

private AppWidgetManager(Context context) {
    mContext = context; // 緩存context
    mDisplayMetrics = context.getResources().getDisplayMetrics();
}

public void updateAppWidget(int[] appWidgetIds, RemoteViews views) {
    try {
        sService.updateAppWidgetIds(appWidgetIds, views, mContext.getUserId());
    }
    catch (RemoteException e) {
        throw new RuntimeException("system server dead?", e);
    }
}

上面的這個例子，每次在擷取單例子時，需要帶上context，用起來麻煩。但也有好處，執行個體在初始化後并将context緩存起來，當内部的函數需要使用context（如updateAppWidget函數），直接使用緩存的mContext即可。

如果讓我來設計這個類，我有兩種改造方式：

不緩存context，在需要使用context的地方，讓調用者以參數的形式表現出來，如下：

public void updateAppWidget(Context context, int[] appWidgetIds, RemoteViews views)

緩存context，提供ininalize方法來設定context。但很明顯這有比較大的漏洞，因為在使用其它方法前，我必須要確定initialize方法已被調用過，否則在調用像updateAppWidget這種需要context的方法時，其行為就不正确了。

（寫到這裡，其實我對我之前的觀點也動搖了，因為各有優缺點，是以，還是得需要根據實際情況來做判斷）

在源碼中搜了一下，還有一些另類的getInstance，支援多參數，仔細看一下，發現它就起到了一個緩存的作用，嚴格的來講，已經不是單例的範疇了。

\frameworks\base\core\java\android\text\method\DigitsKeyListener.java

public class DigitsKeyListener extends NumberKeyListener {
    private static DigitsKeyListener[] sInstance = new DigitsKeyListener[];
    public DigitsKeyListener() {
        this(false, false);
    }

    public DigitsKeyListener(boolean sign, boolean decimal) {
        mSign = sign;
        mDecimal = decimal;

        int kind = (sign ? SIGN : ) | (decimal ? DECIMAL : );
        mAccepted = CHARACTERS[kind];
    }

    public static DigitsKeyListener getInstance() {
        return getInstance(false, false);
    }

    public static DigitsKeyListener getInstance(boolean sign, boolean decimal) {
        int kind = (sign ? SIGN : ) | (decimal ? DECIMAL : );

        if (sInstance[kind] != null)
            return sInstance[kind];

        sInstance[kind] = new DigitsKeyListener(sign, decimal);
        return sInstance[kind];
    }
}

最後，推薦一篇經典的文章，它教你如何構造一個完美的單例。

http://www.iteye.com/topic/575052

另外，再記錄一個《Head First Design Patterns》中推薦的單例：

public class Singleton {
    /**
     * The volatile keyword ensures that multiple threads
     * handle the sInstance variable correctly when it
     * is being initialized to the Singleton instance.
     */
    private volatile static Singleton sInstance;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if(sInstance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if(sInstance == null) {
                    sInstance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return sInstance;
    }
}

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