iOS设计模式系列:单例设计模式

单例设计模式从字面意思上来说,就是一个类在系统运行时,只创建一个实例。可以用于需要被多次调用的或者多次使用的资源中。比如我们常见的网络请求类、工具类等等。

iOS中大量的使用了单例方法,常见的有:
[NSUserDefaults standardUserDefaults]  轻量级的本地数据存储,存储自定义的对象,比如保存登陆界面的数据、用户名、密码等。

[UIApplication sharedApplication] 处理用户事件,main函数入口

[UIScreen mainScreen] 获取全屏幕尺寸
一、单例模式的作用

它可以保证某个类在运行过程中,只有一个实例,也就是对象实例只占用一份系统内存资源。

二、单例的要点
  • 该类有且只有一个实例

  • 该类必须能自行创建这个实例

  • 该类必须能够向整个系统提供这个实例

三、单例的优缺点

优点:

  • 提供了唯一实例的受访对象

  • 因为在系统中只存在一个实例,在频繁访问和调用时,节省了系统创建和销毁资源的开销,提高系统性能。

  • 因为单例化的类,控制了实例化的过程,所以能更灵活修改实例化的过程。

缺点:

  • 单例模式没有抽象层,不容易扩展。

  • 单例模式往往职责过重,�一定程度上违背了“单一职责原则”。

四、单例类的实现
  • 为单例对象创建一个静态实例,可以写成全局的,也可以在类方法中实现,并置为nil。

  • 用GCD多线程的方式来实现单例,用dispatch_once_t来保证线程的安全性和单一性。

  • 检查生成的静态实例是否为nil,若是则创建并返回一个本类的实例。

  • 重写allocWithZone方法,用来保证其他人想通过alloc、init方法创建实例的时候,不会产生新实例。

  • 适当实现copyWithZone。

代码如下:

#import "Singleton.h"

@implementation Singleton


//为单例对象创建的静态实例,置为nil,因为对象的唯一性,必须是static类型
static Singleton * _singleton = nil; 


/**
 *  重写allocWithZone方法,保证alloc或者init创建的实例不会产生新实例,因为该类覆盖了allocWithZone方法,所以只能通过其父类分配内存,即[super allocWithZone]
 *
 */
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _singleton = [super allocWithZone:zone];
    });
    
    return _singleton;
}

/**
 *  单例对象对外的唯一接口,用到dispatch_once在初始化时执行一次任务,且dispatch_once保证线程安全
 *
 */
+ (instancetype)shareSingleton
{
    static dispatch_once_t onceToken ;
    
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _singleton = [[self alloc] init];
    });
    
    return _singleton;
}

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    return _singleton;
}
@end

到这里,一个简单的单例模式就基本完成了。
 如果有需要,还可以把整个单例模式封装成一个宏。

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