Android 深入理解单例模式

本文主要记录使用单例模式的几种形式，并分析各自的优缺点。使用单例模式可以避免重复创建对象，以此来节省开销，首先了解一下单例模式的四大原则：

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常用的单例模式有：饿汉模式、懒汉模式、双重锁懒汉模式、静态内部类模式、枚举模式，我们来逐个解释这些模式的区别。

关于 volatile 修饰符，又是一个内容，需要理解：

参考（有例子，比较好理解）： ，

静态内部类单例模式的优点：

那么有人会问了，如果有多个线程同时访问 getInstance() 方法，会多次初始化类，然后创建多个对象吗？答案是不会的，这我们需要了解一下类的加载机制：

虚拟机会保证一个类的clinit()方法在多线程环境中被正确地加锁、同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的clinit()方法，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行clinit()方法完毕。

所以如果一个类的clinit()方法中有耗时很长的操作，就可能造成多个进程阻塞(需要注意的是，其他线程虽然会被阻塞，但线程唤醒之后不会再次进入clinit()方法。因为在同一个加载器下，一个类只会初始化一次。)

所以静态内部类单例模式不仅能保证线程的安全性、实例的唯一性、还延迟了单例的实例化。

但是静态内部类单例模式也有一个 缺点 ，就是无法传递参数。因为它是通过静态内部类的形式去创建单例的，所以外部就无法传递参数进去。

枚举单例模式占用的内存是静态变量的两倍，所以一般都不使用enum来实现单例。

单例有饿汉模式、懒汉模式、双重锁懒汉模式、静态内部类模式、枚举模式这几种形式。

饿汉模式在初始化类时就创建了对象，容易造成资源浪费；懒汉模式在多线程环境下有风险；枚举模式占用内存过高。这三种模式都有明显的弊端，所以一般不去采用。

双重锁懒汉模式使用了 volatile 修饰符，在性能上会差一点点；静态内部类模式无法传递参数。但是这两种方式都能保证实例的唯一性，线程的安全性，也不会造成资源的浪费。所以我们在使用单例模式时，可以在这两种方式中酌情选择。

参考文章：

如何深入学习android开发

Android开发，需要掌握以下知识：

android以java为基础的，所以前提要学好Java基础知识，比如基本类型、集合等。

android api，学习基本的Activity、service、intent等基本的知识，可以开发一些界面。

计算机网络基本知识。

Linux命令、C编程基础、Android Java编程、Google Android Linux操作系统具体操作等

安卓系统开发的方法，简单来说分成四层：

第一层，以Inventor为代表的绘图工具，是Google推出的简单开发工具，主要是针对初级玩家的玩意儿，操作起来确实容易，一个不懂程序开发的用户就可以通过拖拽搞出一个能在安卓平台上跑的应用来，有点像做PPT，但任何事情都有两面性，这种容易上手的绘图工具，无法实现业务逻辑，运行效率也比较低。

第二层，以Rexsee为代表的无线中间件，这种方法就不是玩家用的了，必须是工程师来用，但对技术门槛的要求很低，会用HTML和JS的技术员就可以方便的使用，在技术要求大幅度降低的同时，基础功能的封装也是一大亮点，这些中间件已经把所有应用需要的基础功能封装好，程序员直接使用JS去调用就可以了，不再需要吭哧吭哧从零开始写代码，比如你想调用个GPS，本来要编几千行的代码，用中间件只需一行JS代码即可搞定，难怪说做中间件的厂商都说：“用了我的东西，你的程序已经做了一大半啦!”此言不虚。

第三层，基于JAVA的JDK JDK(Java Development Kit)，目前绝大部分应用都是用这种方式来开发，对程序员的要求比较高，首先要有比较好的JAVA底子，然后要对Android平台本身有很深的研究，门槛不算低。

第四层，基于C++的NDK( Native Development Kit)，很多大型游戏是用这种方法开发的，相对于JDK，这种方法的门槛就更高了，目前使用的比较少，毕竟现在是智能手机的时代，硬件和网速都大幅提升，没必要动不动就Touch底层。

Android启动过程深入解析

当按下Android设备电源键时究竟发生了什么？

Android的启动过程是怎么样的？

什么是Linux内核？

桌面系统linux内核与Android系统linux内核有什么区别？

什么是引导装载程序？

什么是Zygote？

什么是X86以及ARM linux？

什么是init.rc?

什么是系统服务？

当我们想到Android启动过程时，脑海中总是冒出很多疑问。本文将介绍Android的启动过程，希望能帮助你找到上面这些问题的答案。

Android是一个基于Linux的开源操作系统。x86（x86是一系列的基于intel 8086 CPU的计算机微处理器指令集架构）是linux内核部署最常见的系统。然而，所有的Android设备都是运行在ARM处理器（ARM 源自进阶精简指令集机器，源自ARM架构）上，除了英特尔的Xolo设备()。Xolo来源自凌动1.6GHz x86处理器。Android设备或者嵌入设备或者基于linux的ARM设备的启动过程与桌面版本相比稍微有些差别。这篇文章中，我将解释Android设备的启动过程。深入linux启动过程是一篇讲桌面linux启动过程的好文。

当你按下电源开关后Android设备执行了以下步骤。

此处图片中step2中的一个单词拼写错了，Boot Loaeder应该为Boot Loader（多谢@jameslast 提醒）

第一步：启动电源以及系统启动

当电源按下，引导芯片代码开始从预定义的地方（固化在ROM）开始执行。加载引导程序到RAM，然后执行。

第二步：引导程序

引导程序是在Android操作系统开始运行前的一个小程序。引导程序是运行的第一个程序，因此它是针对特定的主板与芯片的。设备制造商要么使用很受欢迎的引导程序比如redboot、uboot、qi bootloader或者开发自己的引导程序，它不是Android操作系统的一部分。引导程序是OEM厂商或者运营商加锁和限制的地方。

引导程序分两个阶段执行。第一个阶段，检测外部的RAM以及加载对第二阶段有用的程序；第二阶段，引导程序设置网络、内存等等。这些对于运行内核是必要的，为了达到特殊的目标，引导程序可以根据配置参数或者输入数据设置内核。

Android引导程序可以在bootablebootloaderlegacyusbloader找到。

传统的加载器包含的个文件，需要在这里说明：

init.s初始化堆栈，清零BBS段，调用main.c的_main()函数；

main.c初始化硬件（闹钟、主板、键盘、控制台），创建linux标签。

更多关于Android引导程序的可以在这里了解。

第三步：内核

Android内核与桌面linux内核启动的方式差不多。内核启动时，设置缓存、被保护存储器、计划列表，加载驱动。当内核完成系统设置，它首先在系统文件中寻找”init”文件，然后启动root进程或者系统的第一个进程。

第四步：init进程

init是第一个进程，我们可以说它是root进程或者说有进程的父进程。init进程有两个责任，一是挂载目录，比如/sys、/dev、/proc，二是运行init.rc脚本。

init进程可以在/system/core/init找到。

init.rc文件可以在/system/core/rootdir/init.rc找到。

readme.txt可以在/system/core/init/readme.txt找到。

对于init.rc文件，Android中有特定的格式以及规则。在Android中，我们叫做Android初始化语言。

Action（动作）：动作是以命令流程命名的，有一个触发器决定动作是否发生。

语法

1

2

3

4

5

; html-script: false ]

on trigger

command

command

command

Service（服务）：服务是init进程启动的程序、当服务退出时init进程会视情况重启服务。

语法

1

2

3

4

5

; html-script: false ]

service name pathname [argument]*

option

option

...

Options（选项）

选项是对服务的描述。它们影响init进程如何以及何时启动服务。

咱们来看看默认的init.rc文件。这里我只列出了主要的事件以及服务。

Table

Action/Service

描述

on early-init

设置init进程以及它创建的子进程的优先级，设置init进程的安全环境

on init

设置全局环境，为cpu accounting创建cgroup(资源控制)挂载点

on fs

挂载mtd分区

on post-fs

改变系统目录的访问权限

on post-fs-data

改变/data目录以及它的子目录的访问权限

on boot

基本网络的初始化，内存管理等等

service servicemanager

启动系统管理器管理所有的本地服务，比如位置、音频、Shared preference等等…

service zygote

启动zygote作为应用进程

在这个阶段你可以在设备的屏幕上看到“Android”logo了。

第五步

在Java中，我们知道不同的虚拟机实例会为不同的应用分配不同的内存。假如Android应用应该尽可能快地启动，但如果Android系统为每一个应用启动不同的Dalvik虚拟机实例，就会消耗大量的内存以及时间。因此，为了克服这个问题，Android系统创造了”Zygote”。Zygote让Dalvik虚拟机共享代码、低内存占用以及最小的启动时间成为可能。Zygote是一个虚拟器进程，正如我们在前一个步骤所说的在系统引导的时候启动。Zygote预加载以及初始化核心库类。通常，这些核心类一般是只读的，也是Android SDK或者核心框架的一部分。在Java虚拟机中，每一个实例都有它自己的核心库类文件和堆对象的拷贝。

Zygote加载进程

加载ZygoteInit类，源代码：/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java

registerZygoteSocket()为zygote命令连接注册一个服务器套接字。

preloadClassed “preloaded-classes”是一个简单的包含一系列需要预加载类的文本文件，你可以在/frameworks/base找到“preloaded-classes”文件。

preloadResources() preloadResources也意味着本地主题、布局以及android.R文件中包含的所有东西都会用这个方法加载。

在这个阶段，你可以看到启动动画。

第六步：系统服务或服务

完成了上面几步之后，运行环境请求Zygote运行系统服务。系统服务同时使用native以及java编写，系统服务可以认为是一个进程。同一个系统服务在Android SDK可以以System Services形式获得。系统服务包含了所有的System Services。

Zygote创建新的进程去启动系统服务。你可以在ZygoteInit类的”startSystemServer”方法中找到源代码。

核心服务：

启动电源管理器；

创建Activity管理器；

启动电话注册；

启动包管理器；

设置Activity管理服务为系统进程；

启动上下文管理器；

启动系统Context Providers；

启动电池服务；

启动定时管理器；

启动传感服务；

启动窗口管理器；

启动蓝牙服务；

启动挂载服务。

其他服务：

启动状态栏服务；

启动硬件服务；

启动网络状态服务；

启动网络连接服务；

启动通知管理器；

启动设备存储监视服务；

启动定位管理器；

启动搜索服务；

启动剪切板服务；

启动登记服务；

启动壁纸服务；

启动音频服务；

启动耳机监听；

启动AdbSettingsObserver（处理adb命令）。

第七步：引导完成

一旦系统服务在内存中跑起来了，Android就完成了引导过程。在这个时候“ACTION_BOOT_COMPLETED”开机启动广播就会发出去。

深入理解Android：SystemServer进程的作用

看了一段时间关于SystemServer进程的博客，有点小理解，写一篇关于SystemServer的小笔记，然后走一遍过程。

ZygoteInit通过startSystemServer方法fork了一个SS进程。这个进程有啥作用呢。

handlerSystemServerProcess()方法只要是以下三个方法：

其中 applicationInit() 很有意思很重要。该方法中有一个，invokeStaticMain方法通过反射调用main方法：

run方法最终通过反射调用SystemServer的main方法，作用是：

通过以上分析其实main方法的主要作用是：

1、调整系统时间

2、设置属性persist.sys.dalvik.vm.lib.2的值为当前虚拟机的运行库路径

3、装载libandroid_servers.so库，初始化native层service

4、初始化系统Context

5、创建SystemServiceManager对象

6、调用startBootstrapServices()，startCoreServices()，startOtherServices()启动所有的Java服务

另外也可以看到为什么说handler默认是主线程，以及android 应用本身就是基于handler/Looper/Message的

startBootstrapServices()：启动java层的各种服务。framwork层的服务。例如AMS

startCoreServices：启动核心服务：

startOtherServices也与上面一样启动各种服务。

总结下：SystemServer进程最终会执行到SystemServer类中的main方法中，初始化各种服务器，其中第一个初始化的就是ActivityManagerService。当我们点击启动app的时候。Zygote会对这个消息进行处理，最终执行到applicationInit。那么是在哪里调用方法启动应用的呢？

网站题目：深入android,深入学习习总书记系列讲话精神
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