Android设计模式系列(3)--SDK源码之单例模式

十度 Android 2015年12月01日收藏

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。

1.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

2.结构

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：

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。

3. 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。

4.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。