iOS开发——单例的实现、使用与架构

单例在我们开发中是最常用的设计模式,在iOS中也是如此。单例可以保证某个类的实例在程序中是唯一的,便于进行资源和数据的共享。使用的设计原则是单一职责原则。我们来看看在iOS中本身自带的类或者方法哪些使用了单例的模式:

(1)UIAccelerometer类和sharedAccelerometer方法,一般如果方法名中有shared这样的词,就可以认为这是一个可以整个应用程序共享的实例变量,一般是使用了单例。

(2)UIApplication类和sharedApplication方法,我们一般使用该方法来创建全局变量。

(3)NSBundle类和mainBundle方法。

(4)NSFileManager类和defaultManager方法。

(5)NSNotificationCenter类和defaultManager方法。其中NSNotificationCenter也实现了观察者模式。

(6)NSUserDefaults类和defaultUser方法。

【单例实现】

(1)新建一个普通的类,假设名字为Singleton.   在Singleton.h中声明一个类方法,到时候使用该类方法(注意:一定是类方法,而不是实例方法)可以创建该类的唯一的一个实例:


(2)在Singleton.m中需要实现sharedInstance方法和你其他的业务逻辑:


注意:一定要声明一个static的静态变量。以后创建类的唯一实例就使用sharedInstance方法,而不是使用alloc ,init.

(3)我们使用一个简单的demo来演示一下单例:


(4)输出结果如下:


可以看到,两个对象的内存地址是一样的,表示这两个对象其实是同一个对象,单例也就实现了。这是单例最普遍也是最简单的实现方式,在项目中会经常用到,在不涉及多线程的情况下是完全正确的。但是,我们再多想一想,在多线程开发中,这种实现方式是否安全呢?那么应该如何实现。

【单例架构】

在项目开发中,如果我们像上述实现方法一样,在每个类中都使用这样写一个方法来生成单例,会不会显得很麻烦,很冗余。这样重复在每个类中重复写代码不利于开发与架构,那么我们应该使用什么方法来进行代码抽取呢?解决方案就是使用类别(Category)。

(1)新建一个Category,作为对NSObject类的扩展。因为NSObject类是大部分iOS类的基类,如果使用Category为NSObject增加额外方法(shareInstance方法),那么所有继承自NSObject的类都可以使用该方法。我们常用的UIViewController和UIView都是从NSObject继承的,这样就会很方便。

(2)类别Category生成以后文件如下:


需要在NSObject+Singleton.h头文件中对外暴露一个生成实例的方法,供其他类调用。


(3)在NSObject+Singleton.m中需要实现上述方法,用来生成某一个类的唯一实例。我这里使用字典来存储某一个类和该类的实例,也就是键值对的形式:键是类名,值是对象。根据类名去检索该类的对象是否已经被创建,如果检索到类名,表示已经被创建,则直接返回对象;如果没有检索到类名,则需要创建,创建完成后也存储到字典中;


(4)单例的category已经写完,下面将要进行测试。我这里的测试方法如下:两个界面之间进行跳转并返回,使用相同的代码生成类对象;同时新建一个Person类和StudentModel类来测试,两个类都分别继承自NSObject,里面没有任何实现,只用来创建对象。别忘了导入头文件#import "NSObject+Singleton.h".

第一个界面ViewController.m实现如下:


第二个界面SecondViewController.m实现如下:


下面分别是三个步骤打印log:启动第一个界面、跳转到第二个界面、返回第一个界面。

启动第一个界面的输出:


跳转到第二个界面的输出:


再次返回到第一个界面的输出:


总结,通过以上打印输出,使用sharedInstance创建单例后,无论在哪一个界面,每个类的对象是唯一的。而使用alloc创建的对象往往都是不同的。通过以上的设计,就不需要在每一个类中都去实现sharedInstance方法了。

下图为今年最新全套iOS开发的视频教程,因为不定时更新中故不做多的截图,如果有iOS开发上的问题不懂或者需要视频教程可以看我的个人简介。

不定时更新中。

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