在 Android 中实现线程安全的延迟初始化单例 -

题目

在 Android 中实现线程安全的延迟初始化单例

信息

类型：问答
难度：⭐⭐

考点

单例模式,线程安全,lazy初始化,Kotlin伴生对象,Double-Checked Locking

快速回答

在 Kotlin 中实现线程安全单例的最佳方式是：

使用 by lazy 委托实现惰性初始化
选择正确的 Lazy 线程安全模式：LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED
避免手动实现 DCL（Double-Checked Locking），除非有特殊性能需求
使用伴生对象作为单例的持有者

示例代码：

class MySingleton private constructor() {
    companion object {
        val instance: MySingleton by lazy { MySingleton() }
    }
}

## 解析

原理说明

在 Android 开发中，单例模式需要保证：

线程安全：多线程环境下只创建一个实例
延迟初始化：对象在首次访问时才创建
性能优化：避免不必要的同步开销

Kotlin 通过 lazy 委托和伴生对象提供了标准实现方案，底层使用双重检查锁（DCL）优化。

代码示例

标准实现（推荐）：

class NetworkManager private constructor(context: Context) {
    companion object {
        @Volatile private var instance: NetworkManager? = null

        fun getInstance(context: Context): NetworkManager =
            instance ?: synchronized(this) {
                instance ?: NetworkManager(context.applicationContext).also { instance = it }
            }
    }

    // 类实现...
}

使用 lazy 委托（更简洁）：

class DatabaseManager private constructor() {
    companion object {
        val instance by lazy(LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED) {
            DatabaseManager()
        }
    }

    // 类实现...
}

最佳实践

优先使用 by lazy：内部自动处理线程同步，代码更简洁
注意 Context 引用：使用 Application Context 避免内存泄漏
处理依赖参数：带参数的初始化需手动实现同步逻辑
枚举单例：对于简单场景可使用 object 声明（非延迟初始化）

常见错误

错误的 DCL 实现：缺少 @Volatile 修饰符导致指令重排序问题
同步范围过大：在 getInstance() 方法上加 synchronized 导致性能瓶颈
内存泄漏：持有 Activity Context 而非 Application Context
非空断言滥用：使用 !! 强制解包可能导致 NPE

扩展知识

lazy 线程模式：
- SYNCHRONIZED（默认）：双检锁保证线程安全
- PUBLICATION：允许多次初始化但最终返回同一实例
- NONE：非线程安全，仅单线程使用
对象初始化过程：JVM 在类加载时不会初始化伴生对象内容
与 Dagger 整合：在依赖注入框架中通常通过 @Singleton 注解实现
性能对比：lazy 委托比手动 DCL 慢约 7%（可忽略），但代码更安全