[移动开发]【iOS】—— 单例模式

一.单例模式的简单介绍：

单例模式是比较常见的一种设计模式，目的是保证一个类在运行期间有且只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例，一直保存在内存中，到程序退出时由系统自动释放这部分内存。是避免频繁创造对象，节约内存的一种模式。

二.单例模式的优缺点：

单例模式的优点：

• 单例可以保证系统中该类有且只有一个实例，所以很便于外界访问，对于项目中个别场景的传值，存储状态等更加方便。如果程序中出了问题，可以快速的定位问题所在。
• 由于在整个程序中只存在一个对象，节省了系统内存资源，提高了程序的运行效率。

单例模式的缺点：

• 单例不能被继承，不能有子类，因为它们共享一份资源，有子类单例模式就没有意义了。
• 不易被重写或扩展（可以使用分类）。
• 单例实例一旦创建,对象指针是保存在静态区的，那么在堆区分配空间只有在应用程序终止后才会被释放。单例对象只要程序在运行中就会一直占用系统内存，该对象在闲置时并不能销毁，在闲置时也消耗了系统内存资源。

三.单例模式的实现：

单例模式又可以分为两种模式：

• 懒汉模式：第一次用到单例对象的时候再创建。
• 饿汉模式：一进入程序就创建一个单例对象。（不常用）

懒汉模式：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Singleton : NSObject<NSMutableCopying, NSCopying>

//获取单例
+ (instancetype)sharedSingleton;

@end

//---------------------------------------------

#import "Singleton.h"

@implementation Singleton

static id _instance;

//alloc方法内部会调用这个方法
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
    if (_instance == nil) {       // 防止频繁加锁
        @synchronized(self) {  
            if (_instance == nil) { // 防止创建多次
                _instance = [super allocWithZone:zone];
            }
        }
    }
    return _instance;
}

+ (instancetype)sharedSingleton {
    if (_instance == nil) { // 防止频繁加锁
        @synchronized(self) {
            if (_instance == nil) { // 防止创建多次
                _instance = [[self alloc] init];
            }
        }
    }
    return _instance;
}

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

- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
    return _instance;
}
@end

@synchronized的作用是创建一个互斥锁，保证此时没有其它线程对self对象进行修改，保证代码的安全性。也就是包装这段代码是原子性的，安全的。这个是objective-c的一个锁定令牌，防止self对象在同一时间内被其他线程访问，起到保护线程安全的作用。

饿汉模式：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Singleton : NSObject<NSMutableCopying, NSCopying>

//获取单例
+ (instancetype)sharedSingleton;

@end

//---------------------------------------------

#import "Singleton.h"

@implementation Singleton

static id _instance;

//当类加载到OC运行时环境中（内存），就会调用一次（一个类只会加载1次）
+ (void)load{
    _instance = [[self alloc] init];
}

+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone{
    if (_instance == nil) { // 防止创建多次
        _instance = [super allocWithZone:zone];
    }
    return _instance;
}

+ (instancetype)sharedSingleton{
    return _instance;
}

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

- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
    return _instance;
}
@end