最近在学习Kotlin这门语言,在项目开发中,运用到了单例模式。因为其表达方式与Java是不同的。所以对不同单例模式的实现进行了分别探讨。主要单例模式实现如下:
- 饿汉式
- 懒汉式
- 线程安全的懒汉式
- 双重校验锁式
- 静态内部类式
PS:该篇文章不讨论单例模式的运用场景与各种模式下的单例模式的优缺点。只讨论在Java下不同单例模式下的对应Kotlin实现。
一、饿汉式实现
1 | //Java实现 |
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?
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(https://www.kotlincn.net/docs/reference/object-declarations.html#%E4%BC%B4%E7%94%9F%E5%AF%B9%E8%B1%A1)
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。
我们进入我们的Android Studio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
1 | public final class SingletonDemo { |
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
1 | //Java实现 |
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(https://www.kotlincn.net/docs/reference/classes.html)
- 不清楚Kotlin的属性与访问器,请点击 - - -属性和字段(https://www.kotlincn.net/docs/reference/properties.html)
三、线程安全的懒汉式
1 | //Java实现 |
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)
1 | //Java实现 |
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(https://www.kotlincn.net/docs/reference/lambdas.html)
- 委托属性(https://www.kotlincn.net/docs/reference/delegated-properties.html)
如果你了解以上知识点,我们直接来看Lazy的内部实现。
1 | public fun <T> lazy(mode: LazyThreadSafetyMode, initializer: () -> T): Lazy<T> = |
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。
SynchronizedLazyImpl实现了Lazy接口,Lazy具体接口如下:
1 | public interface Lazy<out T> { |
继续查看SynchronizedLazyImpl,具体实现如下:
1 | private class SynchronizedLazyImpl<out T>(initializer: () -> T, lock: Any? = null) : Lazy<T>, Serializable { |
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。
1 | internal.InlineOnly . |
五、静态内部类式
1 | //Java实现 |
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。
补充
在该篇文章结束后,有很多小伙伴咨询,如何在Kotlin版的Double Check,给单例添加一个属性,这里我给大家提供了一个实现的方式。
1 | class SingletonDemo private constructor(private val property: Int) {//这里可以根据实际需求发生改变 |
其中关于?:操作符,如果 ?: 左侧表达式非空,就返回其左侧表达式,否则返回右侧表达式。请注意,当且仅当左侧为空时,才会对右侧表达式求值。
观察代码我们可以发现大致上和我们的Java中的Double check是一样的。