iOS開發設計模式之單例設計模式

• 單例設計模式

是一種常用的軟件設計模式，保證系統中的一個類只有一個實例而且該實例易于被外界訪問。

單例的英文：singleton，在數學中的含義是：有且僅有一個元素的集合。

如果希望系統中某個類的對象只能存在一個，單例模式是最好的解決方案

優點：

    可以阻止其他對象實例化對象的副本，從而確保所有對象都訪問唯一實例

缺點：

    單例對象一旦創建，對象指針保存在全局靜態區，而單例對象在堆中分配內存空間，在應用程序終止后才會被釋放

使用到單例設計模式的類：(大部分用于管理系統的資源）

   UIApplication  --- 代表當前的app

   UIFileManager  --- 用于管理文件夾及文件屬性

   UIDevice --- 描述當前設備的信息，如尺寸、系統版本等

   …

• 單例的簡單實現
  

如果想要讓一個類使用單例設計模式，通過以下幾步完成實現，其中前三步是必須的

1）在類的源文件中，添加一個靜態對象指針，用于記錄單例對象的地址。靜態可以保證不能在其他源文件中直接訪問。

    如：播放器類AMPlayerTool

static AMPlayerTool * tool;

2）提供一個類方法，返回單例對象地址，且使用延遲創建的方式

    該類方法的命名規范：sharedXXX，如：

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

3）保證不能通過alloc方法創建除單例外的對象

    alloc方法會調用allocWithZone:，應重寫，如：

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

    這樣就保證了，無論alloc或allocWithZone:被調用多少次都返回同一個對象的地址。

4）如果考慮對象的copy行為，還應重寫copyWithZone:方法

    重寫應保證不會創建新的對象，如：

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

5）如果內存管理使用的是非ARC，還要考慮重寫retain方法

    需要保證單例對象release一次就會銷毀，而retain沒有任何意義，如：

- (id) retain
{
    return self;
}

• 多線程環境下的單例設計模式實現
  

dispatch_once是線程安全的，能夠做到在多線程的環境下Block中代碼只會被執行一次。

修改簡單實現中的如下幾步

2）提供一個類方法，返回單例對象地址

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

3）保證不能通過alloc方法創建除單例外的對象

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