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title: 單例模式及kotlin object運作原理
tags: Android 概念整理
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## 簡介
* 單例模式是一種軟體設計模式，規則是每個類別只能有一個實例存在，並且能提供全域訪問。當多個類別呼叫它時，拿到的都會是同一個實例。該singleton類別可以自己產生一個自己的實例，也可以透過工廠類別來產生。

* 在一個典型的APP中，我們常只需要物件的一個全域實例，無論是直接使用它還是簡單地將它傳遞給另一個類。包括OkHttpClient， HttpLoggingInterceptor， retrofit，Gson，SharedPreferences和倉庫類等。 如果我們把這些類產生實體了多個物件，我們就會遇到許多問題，比如異常的APP反應，資源過度使用和其他混亂的結果。

## 在java中實現單例模式

public class Singleton{
    
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton(){
        //構造函數    
    }
 
    private synchronized static void createInstance(){
          if(instance == null){
               instance = new Singleton();
          }
    }

    public static Singleton getInstance(){
          if(instance == null) createInstance();
          return instance;
    }
 
 
}

* 裡面使用到synchronized關鍵字，原因是要保護執行緒安全，表示這個function裡面一次只有一個執行緒能夠進入，其他執行緒要在外面乖乖排隊。這樣就不會有多個執行緒因為同時執行到此function而產生多個實例的問題。
* 缺點是會有執行緒堵塞的問題，降低整體性能。

## 在kotlin中實現單例模式

 class MainActivity : AppCompatActivity() {

    object test{

    }

    
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

    }


}

一行程式碼，結束。

* 此用法稱為「Object Declaration」。
* `object`關鍵字代表其包含了上面單例的特性。我們試著把它decompile就會變成下面這樣。

public static final class test {
      public static final MainActivity.test INSTANCE;

      private test() {
      }

      static {
         MainActivity.test var0 = new MainActivity.test();
         INSTANCE = var0;
      }
   }

* 會發現跟上面的java寫法非常相似。
* 會發現它在static作用域裡幫你實例化了test類別。而jvm虛擬機在載入類別時，就會執行static作用域，也就是說**kotlin中的object{}都會在一開始就被實例化**
對於static與靜態用法可以參考[java的靜態成員與特性](https://hackmd.io/gnoEw-smRm2ZbcGH-0Zjww)
* 要注意的是，object沒有用synchronized來保障執行緒安全，這部分必須自己處理。

那如果我們想在static區塊加入更多東西，好讓他們在app一開啟就被執行呢?
寫在`init{}`初始化區塊裡就可以啦~

object test{
        init{
            println("init")
        }
        fun wangwang(){
            println("wangwang")
        }
    }

decompile之後

 public static final class test {
      public static final MainActivity.test INSTANCE;

      public final void wangwang() {
         String var1 = "wangwang";
         System.out.println(var1);
      }

      //構造函數一定是空的
      private test() {
      }

      static {
         MainActivity.test var0 = new MainActivity.test();
         INSTANCE = var0;
         
         String var1 = "init";
         System.out.println(var1);
      }
   }
}

* 發現static區塊確實多了我們新增的兩行程式碼。

那可能有人擔心另一個問題，類加載的時候就初始化構造單例，是不是對資源的利用不太好？

這一點問題不大，虛擬機在運行程序的時候，並不是在啟動時就將所有的類，都加載進來並初始化完成，而是一種按需加載的策略，在真正使用它的時候，才會初始化。

例如：new Class、調用靜態方法、反射、調用 Class.forName() 方法等。這一點可以通過本文介紹的單例實現，在 init 塊中輸出 Log，看看 Log 何時輸出來驗證。

## 參考資料:
[1. 講解kotlin單例、帶參單例及封裝](https://kknews.cc/zh-tw/code/jkg6k4y.html)