SingleClass单例类

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;
  }