这篇文章给大家介绍Kotlin中的单例模式有哪些,内容非常详细,感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴,希望对大家能有所帮助。
一、饿汉式实现
//Java实现 public class SingletonDemo { private static SingletonDemo instance=new SingletonDemo(); private SingletonDemo(){ } public static SingletonDemo getInstance(){ return instance; } } //Kotlin实现 object SingletonDemo
这里很多小伙伴,就吃了一惊。我靠一个object 关键字就完成相同的功能?一行代码?
Kotlin的对象声明
学习了Kotlin的小伙伴肯定知道,在Kotlin中类没有静态方法。如果你需要写一个可以无需用一个类的实例来调用,但需要访问类内部的函数(例如,工厂方法,单例等),你可以把该类声明为一个对象。该对象与其他语言的静态成员是类似的。如果你想了解Kotlin对象声明的更多内容。请点击- - - 传送门
到这里,如果还是有很多小伙伴不是很相信一行代码就能解决这个功能,我们可以通过一下方式查看Kotlin的字节码。
查看Kotlin对应字节码
我们进入我们的Android Studio(我的Android Studio 3.0,如果你的编译器版本过低,请自动升级) 选择Tools工具栏,选择"Kotlin",选择“Show Kotlin Bytecode"
选择过后就会进入到下方界面:
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(instance==null){ synchronized (SingletonDemo.class){ if(instance==null){ 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 <T> lazy(mode: LazyThreadSafetyMode, initializer: () -> T): Lazy<T> = 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<out T> { //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<out T>(initializer: () -> T, lock: Any? = null) : Lazy<T>, 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 } } } //省略部分代码 }
通过上述代码,我们发现 SynchronizedLazyImpl 覆盖了Lazy接口的value属性,并且重新了其属性访问器。其具体逻辑与Java的双重检验是类似的。
到里这里其实大家还是肯定有疑问,我这里只是实例化了SynchronizedLazyImpl对象,并没有进行值的获取,它是怎么拿到高阶函数的返回值呢?。这里又涉及到了委托属性。
委托属性语法是: val/var <属性名>: <类型> by <表达式>。在 by 后面的表达式是该 委托, 因为属性对应的 get()(和 set())会被委托给它的 getValue() 和 setValue() 方法。 属性的委托不必实现任何的接口,但是需要提供一个 getValue() 函数(和 setValue()——对于 var 属性)。
而Lazy.kt文件中,声明了Lazy接口的getValue扩展函数。故在最终赋值的时候会调用该方法。
@kotlin.internal.InlineOnly //返回初始化的值。 public inline operator fun <T> Lazy<T>.getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): T = value
五、静态内部类式
//Java实现 public class SingletonDemo { private static class SingletonHolder{ private static SingletonDemo instance=new SingletonDemo(); } private SingletonDemo(){ System.out.println("Singleton has loaded"); } public static SingletonDemo getInstance(){ return SingletonHolder.instance; } } //kotlin实现 class SingletonDemo private constructor() { companion object { val instance = SingletonHolder.holder } private object SingletonHolder { val holder= SingletonDemo() } }
静态内部类的实现方式,也没有什么好说的。Kotlin与Java实现基本雷同。
关于Kotlin中的单例模式有哪些就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,可以学到更多知识。如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到。
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