Apple开发_SingleClass单例

前言

  • 对于一个单例类，无论初始化单例对象多少次，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，并且该对象是全局的，能够被整个系统访问到。
  • 在应用这个模式时，单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候整个系统只需要拥有一个的全局对象，这样有利于我们协调系统整体的行为。比如在 APP 开发中我们可能在任何地方都要使用用户的信息，那么可以在登录的时候就把用户信息存放在一个文件里面，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。
  • 有的情况下，某个类可能只能有一个实例。比如说你写了一个类用来播放音乐，那么不管任何时候只能有一个该类的实例来播放声音。再比如，一台计算机上可以连好几个打印机，但是这个计算机上的打印程序只能有一个，这里就可以通过单例模式来避免两个打印任务同时输出到打印机中，即在整个的打印过程中我只有一个打印程序的实例。

  • 特点：

    • 在内存中只有一个实例
    • 提供一个全局的访问点 -> 类方法能够方便访问

  • 目的：

    • 避免重复创建，节省内存空间。

  • 常用的的单例：

    UIApplication
NSFileManager
NSUserDefaults
NSNotificationCenter
  • 单例创建中，使用 allocWithZone, copyWithZone ... 等等方法，会把所有创建第二个实例可能性全部堵死。在真正开发中，有的时候，会需要额外创建一个副本。

1、GCD 方式创建

  • 1.1 GCD 创建方式 1

    • 下面的创建方式保证了用户除了可以通过 sharedManager 方法创建实例外，还可以通过 alloc、copy 方法创建不同的实例。
    // SingleClass.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@property (nonatomic, copy)NSString *text;

// 声明单例的类方法
+ (instancetype)sharedManager;

@end

// SingleClass.m
#import "SingleClass.h"

@implementation SingleClass

+ (instancetype)sharedManager{
    // 创建静态单例类对象
    static id instance = nil;
    // 执行且在整个程序的声明周期中，仅执行一次某一个 block 对象
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        // 初始化单例类对象
        instance = [[self alloc] init];                         
    });
    return instance;
}

@end
// 单例类对象的调用

// 创建单例类对象
SingleClass *single1 = [SingleClass sharedManager];
// 赋值
single1.text = @"Hello World";
// 取值
NSString *string1 = [SingleClass sharedManager].text;

  • 1.2 GCD 创建方式 2

    • 下面的创建方式保证了用户不管是通过 sharedManager 方法，还是 alloc、copy 方法得到的实例都是一样的。
    static id instance = nil;
+ (instancetype)sharedManager {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[self alloc] init];
    });
    return instance;
}

+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {

    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [super allocWithZone:zone];
    });
    return instance;
}

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    return instance;
}

- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
    return instance;
}

2、互斥锁方式创建

  • 互斥锁会影响性能，所以最好还是使用 GCD 方式创建单例。

  • 2.1 互斥锁 创建方式 1

    • 下面的创建方式保证了用户除了可以通过 sharedManager 方法创建实例外，还可以通过 alloc、copy 方法创建不同的实例。
    // SingleClass.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@property (nonatomic, copy)NSString *text;

// 声明单例的类方法
+ (instancetype)defaultManager;

@end

// SingleClass.m
#import "SingleClass.h"

@implementation SingleClass

+ (instancetype)defaultManager{

    // 创建静态单例类对象
    static id instance = nil;

    // @synchronized 同一时刻，只能有一个线程来执行 {} 中的代码
    @synchronized(self){

        if (!instance) {

            // 初始化单例类对象
            instance = [[self alloc] init];
        }
    }
    return instance;
}

@end
// 单例类对象的调用

// 创建单例类对象
SingleClass *single2 = [SingleClass defaultManager];

// 赋值
single2.text = @"Hello World";

// 取值
NSString *string2 = [SingleClass defaultManager].text;

  • 2.2 互斥锁 创建方式 2

    • 下面的创建方式保证了用户不管是通过 sharedManager 方法，还是 alloc、copy 方法得到的实例都是一样的。
    static id instance = nil;

+ (instancetype)defaultManager {

    @synchronized(self) {
        if (instance == nil) {
            instance = [[self alloc] init];
        }
    }
    return instance;
}

+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {

    @synchronized(self) {
        if (instance == nil) {
            instance = [super allocWithZone:zone];
        }
    }
    return instance;
}

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    return instance;
}

- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
    return instance;
}

3、快速创建

  • 3.1 宏定义

/*
 使用示例：
 GCTool.h文件
 
 #import <Foundation/Foundation.h>

 @interface GCTool : NSObject

 SingletonH(Instance)
 
 @end
 
 GCTool.m文件
 
 #import "GCTool.h"
 
 @implementation GCTool
 
 SingletonM(Instance)
 
 @end

// 宏定义简化
#define GC_Tool  [GCTool shareInstance]
// 有时候需要重置单例
[GC_Tool resetInstance]；
 */
#pragma mark - 快速实现单例设计模式

/** 单例模式 .h文件的实现:包含单粒常规工厂方法 shareInstance 与 重置单粒方法 resetInstance*/
#define SingletonH(Instance) + (instancetype)share##Instance;- (void)resetInstance;

/** 单例模式 .m文件的实现：包含单粒常规工厂方法 shareInstance 与 重置单粒方法 resetInstance */
// 注意⚠️：暂时不支持MRC情况下的 重置单粒方法 resetInstance
#if __has_feature(objc_arc) // 是ARC
#define SingletonM(Instance) \
static id _gc_##Instance = nil; \
static dispatch_once_t gc_Token##Instance; \
- (id)init \
{ \
dispatch_once(&gc_Token##Instance, ^{ \
_gc_##Instance = [super init]; \
}); \
return _gc_##Instance; \
} \
\
+ (instancetype)share##Instance \
{ \
return [[self alloc] init]; \
}\
- (void)resetInstance {\
    gc_Token##Instance = 0;\
    _gc_##Instance = nil;\
}
#else // 不是ARC
#define SingletonM(Instance); \
static id _gc_##Instance = nil; \
+ (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone \
{ \
if (_gc_##Instance == nil) { \
static dispatch_once_t gc_Token##Instance; \
dispatch_once(&gc_Token##Instance, ^{ \
_gc_##Instance = [super allocWithZone:zone]; \
}); \
} \
return _gc_##Instance; \
} \
\
- (id)init \
{ \
static dispatch_once_t gc_Token##Instance; \
dispatch_once(&gc_Token##Instance, ^{ \
_gc_##Instance = [super init]; \
}); \
return _gc_##Instance; \
} \
\
+ (instancetype)share##Instance \
{ \
return [[self alloc] init]; \
} \
\
- (oneway void)release \
{ \
\
} \
\
- (id)retain \
{ \
return self; \
} \
\
- (NSUInteger)retainCount \
{ \
return 1; \
} \
+ (id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone \
{ \
return _gc_##Instance; \
} \
\
+ (id)mutableCopyWithZone:(struct _NSZone *)zone \
{ \
return _gc_##Instance; \
}

#endif

/** 单例模式 .m文件的实现：包含单粒常规工厂方法 shareInstance 与 重置单粒方法 resetInstance */
// 注意⚠️：暂时不支持MRC情况下的 重置单粒方法 resetInstance
/** 单例模式 .m文件的实现 InitData  */
#if __has_feature(objc_arc) // 是ARC
#define SingletonM_Init(Instance) \
static id _gc_##Instance = nil; \
static dispatch_once_t gc_Token##Instance; \
- (id)init \
{ \
dispatch_once(&gc_Token##Instance, ^{ \
_gc_##Instance = [super init]; \
[self InitData];\
}); \
return _gc_##Instance; \
} \
\
+ (instancetype)share##Instance \
{ \
return [[self alloc] init]; \
}\
- (void)resetInstance {\
    gc_Token##Instance = 0;\
    _gc_##Instance = nil;\
}
#else // 不是ARC
#define SingletonM(Instance); \
static id _gc_##Instance = nil; \
+ (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone \
{ \
if (_gc_##Instance == nil) { \
static dispatch_once_t gc_Token##Instance; \
dispatch_once(&gc_Token##Instance, ^{ \
_gc_##Instance = [super allocWithZone:zone]; \
}); \
} \
return _gc_##Instance; \
} \
\
- (id)init \
{ \
static dispatch_once_t gc_Token##Instance; \
dispatch_once(&gc_Token##Instance, ^{ \
_gc_##Instance = [super init]; \
}); \
return _gc_##Instance; \
} \
\
+ (instancetype)share##Instance \
{ \
return [[self alloc] init]; \
} \
\
- (oneway void)release \
{ \
\
} \
\
- (id)retain \
{ \
return self; \
} \
\
- (NSUInteger)retainCount \
{ \
return 1; \
} \
+ (id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone \
{ \
return _gc_##Instance; \
} \
\
+ (id)mutableCopyWithZone:(struct _NSZone *)zone \
{ \
return _gc_##Instance; \
}

#endif
posted @ 2018-08-20 21:03  CH520  阅读(233)  评论(0)  编辑  收藏  举报