第二部分：面向对象编程与 Kotlin 特性

第7章：单例与伴生对象

7.1 对象声明（object）与单例模式

1. 什么是对象声明？

在 Kotlin 中，object 关键字用于声明一个单例对象。对象声明将类的定义和实例化合并为一个步骤，确保该对象在程序运行期间只有一个实例。

object Singleton {
    fun doSomething() {
        println("Singleton action")
    }
}

2. 单例模式的实现

Kotlin 的 object 直接支持单例模式，无需像 Java 那样手动实现双重检查锁定或静态内部类。以下特点保证了单例的唯一性：

  • 对象声明是懒加载的（首次访问时初始化）。
  • 线程安全（由 JVM 保证初始化过程的原子性）。

3. 使用场景

  • 工具类（如日志管理器、数据库助手）
  • 全局配置（如应用配置对象）
  • 共享资源（如缓存管理器）
// 调用单例方法
Singleton.doSomething()

4. 对象声明的限制

  • 不能定义构造函数（主构造或次构造）。
  • 虽然可以实现接口或继承类，但不能作为普通类使用（无法实例化）。

5. 与伴生对象的区别

特性对象声明 (object)伴生对象 (companion object)
关联性独立存在依附于某个类
访问方式直接通过对象名访问通过类名访问
典型用途工具类、全局单例替代 Java 静态成员

6. 示例：实现工具类

object FileUtils {
    private const val LOG_TAG = "FileUtils"
    
    fun readFile(path: String): String {
        return File(path).readText()
    }
    
    fun writeFile(path: String, content: String) {
        File(path).writeText(content)
    }
}

// 使用
val content = FileUtils.readFile("data.txt")

7. 单例模式的替代方案

对于需要参数化初始化的场景，可以使用：

  • 依赖注入框架（如 Koin、Dagger）
  • 手动实现的带参数单例（通过 lateinit 或可空类型）

最佳实践：优先使用 object 实现无状态工具类，对有状态单例需注意线程安全问题。

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