本节书摘来自异步社区《Android 源码设计模式解析与实战》一书中的第2章，第2.7节Android源码中的单例模式，作者 何红辉 , 关爱民，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
2.7 Android源码中的单例模式在Android系统中，我们经常会通过Context获取系统级别的服务，如WindowsManagerService、ActivityManagerService等，更常用的是一个LayoutInflater的类，这些服务会在合适的时候以单例的形式注册在系统中，在我们需要的时候就通过Context的getSystemService(String name)获取。我们以LayoutInflater为例来说明，平时我们使用LayoutInflater较为常见的地方是在ListView的getView方法中：
@Override public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) View itemView = null; if (convertView == null) { itemView = LayoutInflater.from(mContext).inflate(mLayoutId, null); // 代码省略 } else { // 代码省略 } // 代码省略 return itemView; } 通常我们使用LayoutInflater.from(Context)来获取LayoutInflater服务，下面看看LayoutInflater.from (Context)的实现： public static LayoutInflater from(Context context) { LayoutInflater LayoutInflater =(LayoutInflater) context.getSystemService(Context. LAYOUT_INFLATER_SERVICE); if (LayoutInflater == null) { throw new AssertionError("LayoutInflater not found."); } return LayoutInflater; } 可以看到from(Context)函数内部调用的是Context类的getSystemService(String key)方法，我们跟踪到Context类看到，该类是抽象类： public abstract class Context { // 省略 }getView中使用的Context对象的具体实现类是什么呢？其实在Application、Activity、Service中都会存在一个Context对象，即Context的总个数为Activity个数 + Service个数 + 1。而ListView通常都是显示在Activity中，那么我们就以Activity中的Context来分析。
我们知道，一个Activity的入口是ActivityThread的main函数，在main函数中创建一个新的ActivityThread对象，并且启动消息循环（UI线程），创建新的Activity、新的Context对象，然后将该Context对象传递给Activity。下面看看ActivityThread源代码：
public static void main(String[] args) { // 代码省略 Process.setArgV0("<pre-initialized>"); // 主线程消息循环 Looper.prepareMainLooper(); // 创建ActivityThread对象 ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false); if (sMainThreadHandler == null) { sMainThreadHandler = thread.getHandler(); } AsyncTask.init(); // 代码省略 Looper.loop(); } private void attach(boolean system) { sThreadLocal.set(this); mSystemThread = system; // 不是系统应用的情况 if (!system) { ViewRootImpl.addFirstDrawHandler(new Runnable() { public void run() { ensureJitEnabled(); } }); android.ddm.DdmHandleAppName.setAppName("<pre-initialized>",UserHandle.myUserId()); RuntimeInit.setApplicationObject(mAppThread.asBinder()); IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault(); try { // 关联mAppThread mgr.attachApplication(mAppThread); } catch (RemoteException ex) { // 省略 } } else { // 省略 } }在main方法中，我们创建一个ActivityThread对象后，调用了其attach函数，并且参数为false。在attach函数中，参数为false的情况下（即非系统应用），会通过Binder机制与ActivityManager Service通信，并且最终调用handleLaunchActivity函数，我们看看该函数的实现：
private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) { // 代码省略 Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent); // 代码省略 } private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) { // 代码省略 Activity activity = null; try { java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader(); activity = mInstrumentation.newActivity( // 1. 创建Activity cl, component.getClassName(), r.intent); // 代码省略 } catch (Exception e) { // 省略 } try { // 创建Application对象 Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation); if (activity != null) { Context appContext = createBaseContextForActivity(r, activity); // 2. 获取Context对象 CharSequence title = r.activityInfo.loadLabel(appContext.getPackageManager()); Configuration config = new Configuration(mCompatConfiguration); // 3. 将appContext等对象attach到activity中 activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token, r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent, r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config); // 代码省略 // 4. 调用Activity的onCreate方法 mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state); // 代码省略 } catch (SuperNotCalledException e) { throw e; } catch (Exception e) { // 代码省略 } return activity; } private Context createBaseContextForActivity(ActivityClientRecord r, final Activity activity) { // 5. 创建Context对象, 可以看到实现类是ContextImpl ContextImpl appContext = ContextImpl.createActivityContext(this, r.packageInfo, r.token); appContext.setOuterContext(activity); Context baseContext = appContext; // 代码省略 return baseContext; }通过上面1~5注释处的代码分析可以知道，Context的实现类为ComtextImpl。我们继续跟踪ContextImpl类：
class ContextImpl extends Context { // 代码省略 // ServiceFetcher通过getService获取服务对象 static class ServiceFetcher { int mContextCacheIndex = -1; // 获取系统服务 public Object getService(ContextImpl ctx) { ArrayList<Object> cache = ctx.mServiceCache; Object service; synchronized (cache) { if (cache.size() == 0) { for (int i = 0; i < sNextPerContextServiceCacheIndex; i++) { cache.add(null); } } else { service = cache.get(mContextCacheIndex); // 从缓存中获取Service对象 if (service != null) { return service; } } service = createService(ctx); cache.set(mContextCacheIndex, service); return service; } } /** * 子类覆写该方法用以创建服务对象 */ public Object createService(ContextImpl ctx) { throw new RuntimeException("Not implemented"); } } // 1. Service容器 private static final HashMap<String, ServiceFetcher> SYSTEM_SERVICE_MAP = new HashMap<String, ServiceFetcher>(); private static int sNextPerContextServiceCacheIndex = 0; // 2. 注册服务器 private static void registerService(String serviceName, ServiceFetcher fetcher) { if (!(fetcher instanceof StaticServiceFetcher)) { fetcher.mContextCacheIndex = sNextPerContextServiceCacheIndex++; } SYSTEM_SERVICE_MAP.put(serviceName, fetcher); } // 3. 静态语句块, 第一次加载该类时执行 ( 只执行一次, 保证实例的唯一性 ) static { // 代码省略 // 注册LayoutInflater service registerService(LAYOUT_INFLATER_SERVICE, new ServiceFetcher() { public Object createService(ContextImpl ctx) { return PolicyManager.makeNewLayoutInflater(ctx.getOuterContext()); }}); // 代码省略 } // 4. 根据key获取对应的服务 @Override public Object getSystemService(String name) { // 根据name来获取服务 ServiceFetcher fetcher = SYSTEM_SERVICE_MAP.get(name); return fetcher == null ? null : fetcher.getService(this); } // 代码省略 }从ContextImpl类的部分代码中可以看到，在虚拟机第一次加载该类时会注册各种ServiceFatcher，其中就包含了LayoutInflater Service。将这些服务以键值对的形式存储在一个HashMap中，用户使用时只需要根据key来获取到对应的ServiceFetcher，然后通过ServiceFetcher对象的getService函数来获取具体的服务对象。当第一次获取时，会调用ServiceFetcher的createService函数创建服务对象，然后将该对象缓存到一个列表中，下次再取时直接从缓存中获取，避免重复创建对象，从而达到单例的效果。这种模式就是小节中通过容器的单例模式实现方式，系统核心服务以单例形式存在，减少了资源消耗。
相关资源：Android源码设计模式解析与实战（高清版）