Androidでグローバルコンテキストを使ってシングルトンを実装する方法

具体的な実装に入る前に、まず「シングルトンデザインパターン」とは何かを簡単に確認しておきましょう。シングルトンとは、あるクラスのインスタンスがアプリケーション内で1つだけしか生成されないよう制限するデザインパターンのことです。代表的な用途としては、並行処理の制御や、アプリケーション全体からデータストアへアクセスするための一元的なアクセスポイントの提供などが挙げられます。

このチュートリアルでは、Androidアプリにおいてグローバルコンテキスト（ApplicationContext）と組み合わせてシングルトンを使用する方法を解説します。

なお、シングルトンにコンテキストを持たせる場合は、ActivityやFragmentのコンテキストではなく getApplicationContext() を使うのがポイントです。Activityの参照を保持したままだと、画面が破棄された後もインスタンスがメモリ上に残留し、メモリリークの原因になってしまうためです。

ステップ1：新規プロジェクトを作成する

Android Studioを起動し、「File」→「New Project」を選択します。必要な項目をすべて入力して、新しいプロジェクトを作成してください。

ステップ2：レイアウトファイル（activity_main.xml）を編集する

res/layout/activity_main.xml に以下のコードを記述します。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="https://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="https://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity"
    android:orientation="vertical">
    <Button
        android:id="@+id/show"
        android:text="start dialog in singleTone"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />
</LinearLayout>

このレイアウトにはボタンが1つだけ配置されています。ユーザーがこのボタンをタップすると、グローバルコンテキストを使ってToastメッセージが表示される仕組みです。

ステップ3：MainActivity.java を編集する

src/MainActivity.java に以下のコードを追加します。

package com.example.andy.myapplication;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    Button show;
    singleTonExample singletonexample;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        show = findViewById(R.id.show);
        singletonexample = singleTonExample.getInstance();
        singletonexample.init(getApplicationContext());

        show.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Toast.makeText(singleTonExample.get(), "Showing with global context", Toast.LENGTH_LONG).show();
            }
        });
    }
}

ここでは singleTonExample クラスをシングルトンとして利用しています。続いて、同じパッケージ内に singleTonExample.java という新しいクラスを作成し、以下のコードを追加しましょう。

package com.example.andy.myapplication;

import android.app.Dialog;
import android.content.Context;
import android.view.Window;

public class singleTonExample {

    private Context appContext;
    private Dialog dialog;

    private static final singleTonExample ourInstance = new singleTonExample();

    public void init(Context context) {
        if (appContext == null) {
            this.appContext = context;
        }
    }

    private Context getContext() {
        return appContext;
    }

    public static Context get() {
        return getInstance().getContext();
    }

    public static synchronized singleTonExample getInstance() {
        return ourInstance;
    }

    private singleTonExample() { }
}

コードのポイント

• getInstance()：synchronized 修飾子を付けることで、マルチスレッド環境でも安全に唯一のインスタンスを取得できます。
• init(Context)：アプリケーションコンテキストを保存します。nullチェックにより、すでに設定済みの場合は上書きしない設計になっています。
• get()：アプリ内のどこからでもグローバルなApplicationContextを取得できる静的メソッドです。これにより、Activityに依存しない場所（Dialogなど）でもUI操作が可能になります。

アプリケーションを実行してみる

それでは、アプリを実際に動かしてみましょう。実機のAndroidスマートフォンをPCに接続しているものとして説明を進めます。Android Studioでプロジェクト内の任意のアクティビティファイルを開き、ツールバーの「Run」アイコンをクリックしてください。デバイス選択画面で自分のスマートフォンを選択すると、端末側に次のような初期画面が表示されます。

表示されたボタンをタップすると、グローバルコンテキスト経由で次のようにToastが表示されます。