iOS开发设计模式之单例设计模式

Posted 2020-06-17

• 单例设计模式

是一种常用的软件设计模式，保证系统中的一个类只有一个实例而且该实例易于被外界访问。

单例的英文：singleton，在数学中的含义是：有且仅有一个元素的集合。

如果希望系统中某个类的对象只能存在一个，单例模式是最好的解决方案

优点：

    可以阻止其他对象实例化对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例

缺点：

    单例对象一旦创建，对象指针保存在全局静态区，而单例对象在堆中分配内存空间，在应用程序终止后才会被释放

使用到单例设计模式的类：(大部分用于管理系统的资源）

   UIApplication  --- 代表当前的app

   UIFileManager  --- 用于管理文件夹及文件属性

   UIDevice --- 描述当前设备的信息，如尺寸、系统版本等

   …

• 单例的简单实现
  

如果想要让一个类使用单例设计模式，通过以下几步完成实现，其中前三步是必须的

1）在类的源文件中，添加一个静态对象指针，用于记录单例对象的地址。静态可以保证不能在其他源文件中直接访问。

    如：播放器类AMPlayerTool

static AMPlayerTool * tool;

2）提供一个类方法，返回单例对象地址，且使用延迟创建的方式

    该类方法的命名规范：sharedXXX，如：

+ (instancetype) sharedPlayerTool
{
    if ( tool == nil ) {
        tool = [[AMPlayerTool allocWithZone:nil] init];
    }
    return tool;
}

3）保证不能通过alloc方法创建除单例外的对象

    alloc方法会调用allocWithZone:，应重写，如：

+ (instancetype) allocWithZone:(struct _NSZone *) zone
{
    if ( tool = nil ) {
        tool = [super allocWithZone:zone];
    }
    return tool;
}

    这样就保证了，无论alloc或allocWithZone:被调用多少次都返回同一个对象的地址。

4）如果考虑对象的copy行为，还应重写copyWithZone:方法

    重写应保证不会创建新的对象，如：

- (id) copyWithZone:(struct _NSZone *) zone 
{
    return self
}

5）如果内存管理使用的是非ARC，还要考虑重写retain方法

    需要保证单例对象release一次就会销毁，而retain没有任何意义，如：

- (id) retain
{
    return self;
}

• 多线程环境下的单例设计模式实现
  

dispatch_once是线程安全的，能够做到在多线程的环境下Block中代码只会被执行一次。

修改简单实现中的如下几步

2）提供一个类方法，返回单例对象地址

+ (instancetype) sharedPlayerTool
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        tool = [[AMPlayerTool allocWithZone:nil] init];
    });
    return tool;
}

3）保证不能通过alloc方法创建除单例外的对象

+ (instancetype) allocWithZone:(struct _NSZone *) zone
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        tool = [[AMPlayerTool allocWithZone:nil] init];
    });
    return tool;
}

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