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iOS开发设计模式之单例设计模式

  • 时间:2016-06-22
  • 发布:大头狼小鬼
  • 来源:51CTO

单例设计模式
是一种常用的软件设计模式,保证系统中的一个类只有一个实例而且该实例易于被外界访问。
单例的英文:singleton,在数学中的含义是:有且仅有一个元素的集合。

如果希望系统中某个类的对象只能存在一个,单例模式是最好的解决方案
优点:
    可以阻止其他对象实例化对象的副本,从而确保所有对象都访问唯一实例
缺点:
    单例对象一旦创建,对象指针保存在全局静态区,而单例对象在堆中分配内存空间,在应用程序终止后才会被释放

使用到单例设计模式的类:(大部分用于管理系统的资源)
   UIApplication  --- 代表当前的app
   UIFileManager  --- 用于管理文件夹及文件属性
   UIDevice --- 描述当前设备的信息,如尺寸、系统版本等
   …

单例的简单实现
如果想要让一个类使用单例设计模式,通过以下几步完成实现,其中前三步是必须的
1)在类的源文件中,添加一个静态对象指针,用于记录单例对象的地址。静态可以保证不能在其他源文件中直接访问。
    如:播放器类AMPlayerTool
1
static AMPlayerTool * tool;

2)提供一个类方法,返回单例对象地址,且使用延迟创建的方式
    该类方法的命名规范:sharedXXX,如:
+ (instancetype) sharedPlayerTool
{
    if ( tool == nil ) {
        tool = [[AMPlayerTool allocWithZone:nil] init];
    }
    return tool;
}

3)保证不能通过alloc方法创建除单例外的对象
    alloc方法会调用allocWithZone:,应重写,如:
+ (instancetype) allocWithZone:(struct _NSZone *) zone
{
    if ( tool = nil ) {
        tool = [super allocWithZone:zone];
    }
    return tool;
}
    这样就保证了,无论alloc或allocWithZone:被调用多少次都返回同一个对象的地址。

4)如果考虑对象的copy行为,还应重写copyWithZone:方法
    重写应保证不会创建新的对象,如:
- (id) copyWithZone:(struct _NSZone *) zone
{
    return self
}

5)如果内存管理使用的是非ARC,还要考虑重写retain方法
    需要保证单例对象release一次就会销毁,而retain没有任何意义,如:
- (id) retain
{
    return self;
}

多线程环境下的单例设计模式实现
dispatch_once是线程安全的,能够做到在多线程的环境下Block中代码只会被执行一次。
修改简单实现中的如下几步

2)提供一个类方法,返回单例对象地址
+ (instancetype) sharedPlayerTool
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        tool = [[AMPlayerTool allocWithZone:nil] init];
    });
    return tool;
}

3)保证不能通过alloc方法创建除单例外的对象
+ (instancetype) allocWithZone:(struct _NSZone *) zone
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        tool = [[AMPlayerTool allocWithZone:nil] init];
    });
    return tool;
}
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