iOS设计模式之单例模式

单例模式

基础理解

• 所有类都有构造方法，不编码则系统默认生成空的构造方法，若有显示定义的构造方法，默认的构造方法就会失效。
• 单例模式（Singleton）：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。
  
  *通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问，但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法就是：让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。
• 单例模式的意图是使得类的一个对象成为系统中的唯一实例。

好处

• 单例模式可以保证唯一的实例。
• 单例模式因为类本身封装了它的唯一实例，这样它可以严格地控制客户怎么样访问他以及何时访问他。简单来说就是对唯一实例的受控访问。

多线程中的单例

• 在多线程程序中，多个线程同时，值得注意的是同时访问单例的构造方法，会有可能造成创建多个实例的。所以我们需要把进程加一把锁来处理。lock 是确保当一个线程位于代码的临界区时，另一个线程不进去临界区。如果其他线程试图进入锁定的代码，则它将一直等待，知道该对象被释放。
• 双重锁定
  
  我们不用让线程每次都加锁，而只是在实例未被创建的时候再加锁处理。同时也能保证多线程的安全。这种做法被称为Double-Check Locking(双重锁定)。
• 饿汉式单例类：静态初始化的方式是在自己被加载时就将自己实例化。
• 懒汉式单例类：要在第一次被引用时，才会将自己实例化。
• 懒汉式和饿汉式比较
  
  由于类一加载就实例化对象，所以要提前占用系统资源。而懒汉式又会面临着多线程访问的安全性问题，需要做双重锁定这样的处理才能保证安全。从C#语言的角度来讲，饿汉式单例类已经满足我们的需求了。

使用单例的情况

• 类中只能有一个实例，而且必须从一个为人熟知的访问点对其进行访问。
• 这个唯一的实例只能够通过子类化进行扩展，而且扩展的对象不会破坏客户端代码。

在Cocoa Touch中使用单例模式

• 使用UIApplication类。这是框架中最为常用的一个单例类，他提供了一个控制并协调iOS应用程序的集中点。
• 使用UIAccelerometer类。该类让应用程序可以进行注册，以接收来自iOS设备内置的加速计的加速度相关数据。应用程序会收到三维空间中沿主轴的线性加速度变化，可以使用这一数据监测设备的当前方向和当前方向的瞬间变化。
• 使用NSFileManager类。

例子

Singleton.h

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//  Singleton.h
//  SingletonDemo
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//  Created by zhanggui on 15/8/6.
//  Copyright (c) 2015年 zhanggui. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Singleton : NSObject

+(instancetype)sharedInstance;
@end

Singleton.m

//
//  Singleton.m
//  SingletonDemo
//
//  Created by zhanggui on 15/8/6.
//  Copyright (c) 2015年 zhanggui. All rights reserved.
//

#import "Singleton.h"

@implementation Singleton

+(instancetype)sharedInstance {
    static Singleton *sharedInstance = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sharedInstance = [[self alloc] init];
    });
    return sharedInstance;
}
@end

上面这种方式是最安全也是最有效的创建单例的方式。不可能去创建两个实例，而且使100%的线程安全。

总结

• 几乎在任何的应用程序中，单例模式都极为常用，并不只限于iOS应用程序开发。
• 只要应用程序需要用集中式的类来协助其服务，这个类就应生成单一的实例，而不是多个实例。

附：

• 源码：http://pan.baidu.com/s/1c06mKOo