浅析单例设计模式

在开发中经常会用到单例设计模式,目的就是为了在程序的整个生命周期内,只会创建一个类的实例对象,而且只要程序不被杀死,该实例对象就不会被释放。保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

创建单例的几种方式

方式一

传统且正规的方法是把一次性代码dispatch_once写到allocWithZone:方法中去,目的是保证allocWithZone:方法只被调用一次,这样一来,凡是通过[[class alloc] init]方法创建的实例,都是指向同一个对象。代码如下:

+ (instancetype)shareInstance
{
   ALYNetworkManager *instance = [[self alloc] init];
   return instance;
}

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

-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
   // 需要遵守NSCopying协议
   return _instance;
}

方式二

更加简单的方式是把一次性代码dispatch_once写到获取单例对象的类方法中去。保证只要通过这个类方法获取的对象都是同一个实例。但是因为没有重写allocWithZone:方法,所以如果有开发者在外部直接调用[[class alloc] init]方法获取实例,那么获取的实例和通过类方法获取的实例就不是同一个实例。这样就不能保证实例的全局唯一性。所以,尤其在多人开发中,采用这种方式存在一定的风险性。代码如下:

+ (ALYNetworkManager *)sharedInstance {
    static ALYNetworkManager *instance;
    static dispatch_once_t token;
    dispatch_once(&token, ^{
        instance = [[ALYNetworkManager alloc]init];
    });
    return instance;
}

如下图,可以看到,通过shareInstance类方法获取的实例始终是同一个,而通过[[class alloc] init] 和 shareInstance类方法获取的实例并不是同一个:


方式三

另外,除了使用一次性代码dispatch_once保证多线程情况下获取的仍然是同一个对象,我们还可以使用同步锁的方式达到这个目的,代码如下:

+ (instancetype)shareInstance {
    static ALYNetworkManager *instance = nil;
    instance = [[ALYNetworkManager alloc] init];
   
    return instance;
}

static ALYNetworkManager *_instance = nil;
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
    @synchronized (self) {
        if (!_instance) {
            _instance = [super allocWithZone:zone];
        }
    }
    return _instance;
}

验证多线程下获取的是否为同一个实例,如下图:


方式四

当然还可以在单例的全局访问点(类方法)中使用同步锁,其结果和方式二是一样的:外部都不能直接通过调用[[class alloc] init]方法来获取单例,代码如下:

+ (instancetype)shareInstance {
    static ALYNetworkManager *instance = nil;
    @synchronized (self) {
        if (!instance) {
            instance = [[ALYNetworkManager alloc] init];
        }
    }
    return instance;
}

单例工具类的创建

此处以利用dispatch_once一次性代码 + 宏定义的方式抽取出一个通用的单例宏,其实在网上随便一搜,就可以搜到一大把单例宏。

ARC\MRC判断

#if __has_feature(objc_arc)

#else

#endif

宏抽取

#define interfaceSingleton(name)  +(instancetype)share##name


#if __has_feature(objc_arc)
// ARC
#define implementationSingleton(name)  \
+ (instancetype)share##name \
{ \
name *instance = [[self alloc] init]; \
return instance; \
} \
static name *_instance = nil; \
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone \
{ \
static dispatch_once_t onceToken; \
dispatch_once(&onceToken, ^{ \
_instance = [[super allocWithZone:zone] init]; \
}); \
return _instance; \
} \
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{ \
return _instance; \
} \
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone \
{ \
return _instance; \
}
#else
// MRC

#define implementationSingleton(name)  \
+ (instancetype)share##name \
{ \
name *instance = [[self alloc] init]; \
return instance; \
} \
static name *_instance = nil; \
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone \
{ \
static dispatch_once_t onceToken; \
dispatch_once(&onceToken, ^{ \
_instance = [[super allocWithZone:zone] init]; \
}); \
return _instance; \
} \
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{ \
return _instance; \
} \
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone \
{ \
return _instance; \
} \
- (oneway void)release \
{ \
} \
- (instancetype)retain \
{ \
return _instance; \
} \
- (NSUInteger)retainCount \
{ \
return  MAXFLOAT; \
}
#endif

以后如果需要创建单例工具类直接创建一个Singleton.h文件,把上面的代码拷贝到.h文件中。在单例类(拿Person类为例)中导入这个头文件。直接在单例类的.h文件中interfaceSingleton(name)传入参数,.m文件中implementationSingleton(name)传入参数即可。

如下:

/************ALYNetworkManager.h**********/
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Singleton.h"

@interface ALYNetworkManager : NSObject

interfaceSingleton(ALYNetworkManager);

@end

/************ALYNetworkManager.m**********/
#import "ALYNetworkManager.h"

@implementation ALYNetworkManager


implementationSingleton(ALYNetworkManager)

@end

git地址点这里

文/VV木公子(简书作者)
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