iOS 21种设计模式之单例（Singleton）

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我的stackoverflow

感谢

感谢《Pro Objective-C Design Pattern for iOS》一书，这个博客系列由很多灵感源自次书。同时，也感谢Wiki以及一些博客博主。每篇文章最后，都会列出参考链接。

这个系列的文章

• 工厂
• 抽象工厂
• 单例
• 原型
• 生成器
• 适配器
• 桥接
• 中介者
• 观察者
• 组合
• 迭代器
• 访问者
• 装饰
• 责任链
• 模版
• 策略
• 命令
• 享元
• 代理
• 备忘录
• 总结篇：MVC
• 进阶篇：MVVM

设计模式是为了解决一类问题而出现的，要深刻理解某个模式的应用场景，优点，缺点。千万不要为了使用而实用，那样很可能写出不伦不类的东西。

对于同一种模式，每个人的理解都不同，能解决实际问题才是关键，所以，一定要搞清楚每种设计模式究竟解决了那一类问题，对于设计模式，可以首先理解设计出的接口，再理接口内部的实现

什么是单例模式？

保证类只有一个实例，并且提供一个访问它的全局访问点

//客户端代码
let instance  = Singletonlass.sharedInstance()

在C＋＋中，可以让构造函数为private，隐藏对应接口，但是在iOS开发中不需要，也很难做到。

在Cocoa中，单例模式的使用是十分广泛的，例如UIApplication,NSFileManager.包括一些知名的开源库，AFNetworking，SDWebImage，MagicRecord在架构的时候，也使用了单例。单例使得在使用类的时候不需要强引用一个对象。

解决什么问题？

• 类只能有一个实例，例如一个App只能有一个UIApplication实例
• 唯一的实例只能通过继承来扩展，并且扩展后客户端的代码不需要任何修改

什么时候使用单例？

－ 类只能有一个实例，例如一个App只能有一个UIApplication实例
－ 通常单例的生命周期和App的生命周期相同,单例作为全局的访问点

不要滥用单例模式

关于单例模式的使用，objc.io的这篇文章讲的很好，摘取一些观点

• 单例是一种全局状态，意味着App的任何地方都可以和这个单例进行交互，无形中增加了代码的耦合行
• 单例的生命周期难以控制，虽然可以在单例中提供方法设为nil进行释放。

举个例子吧，

在我的App中，要设计一个类来统计用户的行为（这里不用友盟等第三方统计平台是因为不方便）,这个类的主要任务有以下几点:

1. 在Sandbox中建立一个Log目录，把用户行为Log到本地；
2. 维护内存中的Log缓冲区（虽然Log相关的操作都在后台，但是还是不想频繁的于物理存储交互）；
3. 同服务器进行同步，同时根据同步的结果清理文件；
4. 在必要的时候，能根据后台返回数据禁止Log；

那么，如何设计这个类呢？

这个类的特点：App中许多控件 or Controller都需要同它进行交互；这个类不管现在还是以后，都可以和App生命周期一致。

所以，这个类使用了单例。同时，提供类函数这样的接口（暂时没讲到接口相关的设计模式）。

Objective C中的单例

+ (instancetype)sharedSingleton {
    static Singleton *_sharedSingleton = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _sharedSingleton = [[Singleton alloc] init];
    });

    return _sharedSingleton;
}

Swift的单例

注意，在Swift中由let声明的类常量支持惰性初始化（lazy），并且是线程安全的

class SingletonA {

    static let sharedInstance = SingletonA()
    //Other
}

当然，也可以像Objective C中那么写

class Singleton {

    class var sharedInstance: Singleton {
        struct Static {
            static var onceToken: dispatch_once_t = 0
            static var instance: Singleton? = nil
        }
        dispatch_once(&Static.onceToken) {
            Static.instance = Singleton()
        }
        return Static.instance!
    }
}

参考链接

• WIKI Singleton Pattern
• objc.io避免滥用单例
• StackOverflow－When to use Singleton in iOS