单例模式,可以说是GOF的23种设计模式中最简单的一个。
这个模式相对于其他几个模式比较独立,它只负责控制自己的实例化数量单一(而不是考虑为用户产生什么样的实例),很有意思,是一个感觉上很干净的模式,本人很喜欢这个模式。
android中很多地方都用到了单例模式,本文以输入法管理者InputMethodManager为例,展开分析。
单例模式,Singleton Pattern,能够以其特有的优势,替代系统中全局变量,应用非常广泛。

一、意图

保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
热门词汇:单例 唯一 私有构造

二、结构

android design Structure
Android中有很多系统级别的全局变量,如时间,输入法,账户,状态栏等等,android中对这些都直接或者有些间接用到了单例模式。
以输入法为例,把上图修改为实际情况:
Android design Structure
非常的简单,但是有一点,从上面我们也看到了synchronized关键字,在多线程的环境下,单例模式为了保证自己实例数量的唯一,必然会做并发控制。
类似这种线程安全的单例,跨进程的单例,参数化的单例等等的情况,确实超出本文的范围,而且都涉及到很多东西,是一个很大的话题,不好展开。
三、 代码:
public final class InputMethodManager {
    static final Object mInstanceSync = new Object();//同步
    //内部全局唯一实例
    static InputMethodManager mInstance;
 
    //对外api
    static public InputMethodManager getInstance(Context context) {
        return getInstance(context.getMainLooper());
    }
     
    /**
     * 内部api,供上面的外部api调用
     * @hide 系统隐藏的api
     */
    static public InputMethodManager getInstance(Looper mainLooper) {
        synchronized (mInstanceSync) {
            if (mInstance != null) {
                return mInstance;
            }
            IBinder b = ServiceManager.getService(Context.INPUT_METHOD_SERVICE);
            IInputMethodManager service = IInputMethodManager.Stub.asInterface(b);
            mInstance = new InputMethodManager(service, mainLooper);
        }
        return mInstance;
    }
}

客户端调用,比如contextimpl中的getSystemService()方法中如下调用:
class ContextImpl extends Context{
    @Override
    public Object getSystemService(String name) {
        if (WINDOW_SERVICE.equals(name)) {
            //... ... 省略下面n个if,else if
        } else if (INPUT_METHOD_SERVICE.equals(name)) {
            //获取输入法管理者唯一实例
            return InputMethodManager.getInstance(this);
        }  else if (KEYGUARD_SERVICE.equals(name)) {
             //... ... 省略下面n个if,else if
        } else if (ACCESSIBILITY_SERVICE.equals(name)) {
            //又见单例,无处不在
            return AccessibilityManager.getInstance(this);
        } else if (LOCATION_SERVICE.equals(name)) {
            //... ... 省略下面n个if,else if
        }  else if (NFC_SERVICE.equals(name)) {
            return getNfcManager();
        }
        return null;
    }
}

非常简单,干净的一个模式。

四、效果

  1. 创建型模式。
  2. 对唯一实例的受控访问。
  3. 避免全局变量污染命名空间。
  4. 允许对操作和表示的精化。
  5. 比类操作更灵活。

[yellow_box]

Android设计模式系列

  • 【Android设计模式系列】介绍 引言总览
  • 【Android设计模式系列】SDK源码组合设计模式
  • 【Android设计模式系列】SDK源码观察设计模式
  • 【Android设计模式系列】SDK源码单例设计模式
  • 【Android设计模式系列】SDK源码模板方法模式
  • 【Android设计模式系列】SDK源码备忘录模式
  • 【Android设计模式系列】SDK源码享元模式
  • 【Android设计模式系列】SDK源码命令模式
  • 【Android设计模式系列】SDK源码工厂方法模式
  • 【Android设计模式系列】SDK源码适配器模式
  • 【Android设计模式系列】SDK源码原型模式
  • [/yellow_box]