iOS中单例设置模式详解(Singleton)

单例模式是一种常见的软件设计模式，对单例类的所有实例化得到的都是相同的一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例

1. 苹果官方提供的单例对象

• [UIApplication sharedApplication] --> iOS程序启动后创建的第一个对象，也是唯一的一个对象
• NSUserDefaults --> [NSUserDefaults standerdUserDefault]获取用户偏好设置
• NSNotificationCenter --> 消息通知机制

2. 项目中使用

• 将用户信息管理封装为一个类，因此用户信息在项目中可以全局使用
• 手机音乐播放器，同一时间只能播放一首歌曲

3. 单例模式的基本要点

• 某个类只能有一个实例
• 必须自行创建这个实例
• 须自行向整个系统提供这个实例

单例不能放在堆区（控制器A死了，里面创建的对象也死了），在任何需要的地方的都能拿到，因此放到静态区（静态区内部的对象只要一创建，它的声明周期就和app 一样）

4. 单例模式的优点：

1.实例控制：Singleton 会阻止其他对象实例化其自己的 Singleton 对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例。
　　2.灵活性：因为类控制了实例化过程，所以类可以更加灵活修改实例化过程

5. 单例模式的弊端

• 单例写法有好几种，通常的写法是基于线程安全的写法，结合dispatch_once来使用，保证单例对象只会被创建一次。如果不小心销毁了单例，再调用单例生成方法是不会再创建的
• 由于单例是约定俗成的，因此在实际开发中通常不会去重写内存管理方法
• 单例一旦创建，整个App使用过程都不会释放，这会占用内存，因此不可滥用单例

6. 单例的实现(比如要创建一个单例播放器)

• 头文件中只需要声明一个快速创建的方法

  #import 

  @interface AudioPlayTool : NSObject 

  /** 快速创建单例的类方法 */
  + (instancetype )sharedAudioPlayTool;
  @end

• .m文件中

@implementation AudioPlayTool

// 声明一个全局对象
static id _instance;

// 实现创建单例对象的类方法
+ (instancetype)sharedAudioPlayTool {

    static dispatch_once_t onceToken;

    /**
        dispatch_once  一次性执行
     它是安全的，系统已经自动帮我们加了锁，所以在多个线程抢夺同一资源的时候，也是安全的
     */

    dispatch_once(&onceToken, ^{
        NSLog(@"---once---");

        // 这里也会调用到 allocWithZone 方法
        _instance = [[self alloc] init];
    });
    return _instance;
}

#warning 一般单例直接share，但是写上 copy 和 alloc 更加严谨
// 利用alloc 创建对象也要返回单例
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {

    static dispatch_once_t onceToken;

    dispatch_once(&onceToken, ^{
#warning 这里必须调用父类的方法，把空间传给父类，让父类进行空间的分配，若还用[[self allic] init] 则会产生死循环
        _instance = [super allocWithZone:zone];
    });

    return _instance;
}

// 遵守NSCopying 协议,ios7 以后不遵守也可以
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {

    // 这里直接返回对象，因为既然是赋值，说明已经通过上面两种方式之一开始创建了
    return _instance;
}

• 如果是MRC，还要重写下面的方法
  • 设置auto ARC --> NO

- (oneway void)release{

}

- (instancetype)retain{
    return _instance;
}

- (instancetype)autorelease{
    return _instance;
}

- (NSUInteger)retainCount{
    return 1;
}

以上代码展示的完整的单例实现，一般情况下只要写一个shared+name即可

6. 单例抽取成宏

只需要改两个部分，一个是.h文件里面的内容，一个是.m文件里面的内容
宏里面拼接参数用两个 ##

• 使用方法：
  1> 将 Singleton.h 文件导入
  2> 新建类
  在 .h 文件中: singleton_h(Tool);
  在 .m 文件中: singleton_m(Tool);

• .h文件的抽取

#define singleton_h(name) + (instancetype)shared##name;

• .m文件的抽取 -> 如果有多行空格也要用\连接起来，最后一行不用连接

//#if __has_feature(objc_arc) //ARC环境下

#if __has_feature(objc_arc)

#define singleton_m(name) static id _instance; \
+ (instancetype)shared##name{ \
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; \
}

#else  //MRC环境下

#define singleton_m(name) static id _instance; \
+ (instancetype)shared##name{ \
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; \
} \
\
- (oneway void)release{ \
\
} \
\
- (instancetype)retain{ \
return _instance; \
} \
\
- (instancetype)autorelease{ \
return _instance; \
} \
\
- (NSUInteger)retainCount{ \
return 1; \
}

#endif

7. 关于swift

• Swift 仿 OC 的写法

class SoundTools: NSObject {

    static var instance: SoundTools?
    static var onceToken: dispatch_once_t = 0

    class func sharedSoundTools() -> SoundTools {
        dispatch_once(&onceToken) { () -> Void in
            instance = SoundTools()
        }
        return instance!
    }
}

• Swift 中的单例写法

// Swift 单例写法（是的，就是这么硬，一句话！！）
static let sharedSoundTools = SoundTools()

// 简单粗暴，将init()方法设置为私有，不要让外界diao'yong
private override init() {
    print("创建单例！")
}