Kotlin下的5种单例模式，android高级工程师面试题

2024云技术

1068人浏览 · 2024-04-04 10:35:23

2024云技术 · 2024-04-04 10:35:23 发布

点击"Decompile" 根据字节码得到以下代码

public final class SingletonDemo {
public static final SingletonDemo INSTANCE;
private SingletonDemo(){}
static {
SingletonDemo var0 = new SingletonDemo();
INSTANCE = var0;
}
}

通过以上代码，我们了解事实就是这个样子的，使用Kotlin"object"进行对象声明与我们的饿汉式单例的代码是相同的。

二、懒汉式

//Java实现
public class SingletonDemo {
private static SingletonDemo instance;
private SingletonDemo(){}
public static SingletonDemo getInstance(){
if(instance==null){
instance=new SingletonDemo();
}
return instance;
}
}
//Kotlin实现
class SingletonDemo private constructor() {
companion object {
private var instance: SingletonDemo? = null
get() {
if (field == null) {
field = SingletonDemo()
}
return field
}
fun get(): SingletonDemo{
//细心的小伙伴肯定发现了，这里不用getInstance作为为方法名，是因为在伴生对象声明时，内部已有getInstance方法，所以只能取其他名字
return instance!!
}
}
}

上述代码中，我们可以发现在Kotlin实现中，我们让其主构造函数私有化并自定义了其属性访问器，其余内容大同小异。

如果有小伙伴不清楚Kotlin构造函数的使用方式。请点击 - - - 构造函数
不清楚Kotlin的属性与访问器，请点击 - - -属性和字段

三、线程安全的懒汉式

//Java实现
public class SingletonDemo {
private static SingletonDemo instance;
private SingletonDemo(){}
public static synchronized SingletonDemo getInstance(){//使用同步锁
if(instance==null){
instance=new SingletonDemo();
}
return instance;
}
}
//Kotlin实现
class SingletonDemo private constructor() {
companion object {
private var instance: SingletonDemo? = null
get() {
if (field == null) {
field = SingletonDemo()
}
return field
}
@Synchronized
fun get(): SingletonDemo{
return instance!!
}
}

}

大家都知道在使用懒汉式会出现线程安全的问题，需要使用使用同步锁，在Kotlin中，如果你需要将方法声明为同步，需要添加**@Synchronized**注解。

四、双重校验锁式（Double Check)

//Java实现
public class SingletonDemo {
private volatile static SingletonDemo instance;
private SingletonDemo(){}
public static SingletonDemo getInstance(){
if(instancenull){
synchronized (SingletonDemo.class){
if(instancenull){
instance=new SingletonDemo();
}
}
}
return instance;
}
}
//kotlin实现
class SingletonDemo private constructor() {
companion object {
val instance: SingletonDemo by lazy(mode = LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED) {
SingletonDemo() }
}
}

哇！小伙伴们惊喜不，感不感动啊。我们居然几行代码就实现了多行的Java代码。其中我们运用到了Kotlin的延迟属性 Lazy。

Lazy是接受一个 lambda 并返回一个 Lazy 实例的函数，返回的实例可以作为实现延迟属性的委托：第一次调用 get() 会执行已传递给 lazy() 的 lambda 表达式并记录结果，后续调用 get() 只是返回记录的结果。

这里还有有两个额外的知识点。

高阶函数，高阶函数是将函数用作参数或返回值的函数（我很纠结我到底讲不讲，哎）。大家还是看这个 —高阶函数
委托属性

如果你了解以上知识点，我们直接来看Lazy的内部实现。

Lazy内部实现

public fun lazy(mode: LazyThreadSafetyMode, initializer: () -> T): Lazy =
when (mode) {
LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED -> SynchronizedLazyImpl(initializer)
LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION -> SafePublicationLazyImpl(initializer)
LazyThreadSafetyMode.NONE -> UnsafeLazyImpl(initializer)
}

观察上述代码，因为我们传入的mode = LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED，那么会直接走 SynchronizedLazyImpl，我们继续观察SynchronizedLazyImpl。

Lazy接口

SynchronizedLazyImpl实现了Lazy接口，Lazy具体接口如下：

public interface Lazy {
//当前实例化对象，一旦实例化后，该对象不会再改变
public val value: T
//返回true表示，已经延迟实例化过了，false 表示，没有被实例化，
//一旦方法返回true，该方法会一直返回true,且不会再继续实例化
public fun isInitialized(): Boolean
}

继续查看SynchronizedLazyImpl，具体实现如下：

SynchronizedLazyImpl内部实现

private class SynchronizedLazyImpl(initializer: () -> T, lock: Any? = null) : Lazy, Serializable {
private var initializer: (() -> T)? = initializer
@Volatile private var _value: Any? = UNINITIALIZED_VALUE
// final field is required to enable safe publication of constructed instance
private val lock = lock ?: this

override val value: T
get() {
val _v1 = _value
//判断是否已经初始化过，如果初始化过直接返回，不在调用高级函数内部逻辑
if (_v1 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
@Suppress(“UNCHECKED_CAST”)
return _v1 as T
}

return synchronized(lock) {
val _v2 = _value
if (_v2 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
@Suppress(“UNCHECKED_CAST”) (_v2 as T)
}
else {
val typedValue = initializer!!()//调用高级函数获取其返回值
_value = typedValue //将返回值赋值给_value,用于下次判断时，直接返回高级函数的返回值
initializer = null
typedValue
}
}

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