iOS中單例詳解

iOS開發 · 發表 2019-03-28 23:36:13

摘要：分享是每個優秀的程式設計師所必備的品質 iOS單例是設計模式的一種，iOS系統中存在很多這種模式。比如UIApplication、NSNotificationCenter、NSUserDefaults等等。單例模式的作用可以保證在程式執行過程，一個類只有一個例項，而且該...

分享是每個優秀的程式設計師所必備的品質

iOS單例是設計模式的一種，iOS系統中存在很多這種模式。比如UIApplication、NSNotificationCenter、NSUserDefaults等等。

單例模式的作用

可以保證在程式執行過程，一個類只有一個例項，而且該例項易於供外界訪問
控制了例項物件的個數，節約系統資源
在整個應用程式中，共享一份資源（這份資源只需要建立初始化1次）

ARC實現單例

ARC模式下，實現單例的步驟：

share+類名|default + 類名 | share | default | 類名

直接上程式碼：

.h檔案中

// 提供一個類方法，方便外界訪問
+(instancetype)shareTool;

.m檔案中

//提供一個static修飾的全域性變數，強引用著已經例項化的單例物件例項
static RCTools *_instance;
//類方法，返回一個單例物件
+ (instancetype)shareTool{
//注意：這裡建議使用self,而不是直接使用類名Tools（考慮使用巨集定義來繼承）
return [[self alloc]init];
}

// 重寫+allocWithZone方法，alloc方法會呼叫此方法，提供兩種方法
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
// 第一種方法使用GCD中的一次性程式碼
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
_instance = [super allocWithZone:zone];
});
/*
//第二種方法使用@synchronized加互斥鎖的方式
@synchronized(self) {
if (_instance == nil) {
_instance = [super allocWithZone:zone];
}
}
*/
return _instance;
}

/*
1. mutableCopy 建立一個新的可變物件，並初始化為原物件的值，新物件的引用計數為 1；
2. copy 返回一個不可變物件。分兩種情況：（1）若原物件是不可變物件，那麼返回原物件，並將其引用計數加 1 ；（2）若原物件是可變物件，那麼建立一個新的不可變物件，並初始化為原物件的值，新物件的引用計數為 1。
*/
//讓程式碼更加的嚴謹，重寫下面兩種方法（程式碼不提示可匯入<NSCopying, NSMutableCopying>協議）
- (nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone {
//return [[self class] allocWithZone:zone];
return _instance;
}

- (nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone {
return _instance;
}

MRC實現單例

MRC模式下，實現單例的步驟，和ARC基本差不多，多重寫了幾個方法：

在類的內部提供一個static修飾的全域性變數
提供一個類方法，方便外界訪問
重寫+allocWithZone方法，保證永遠都只為單例物件分配一次記憶體空間
嚴謹起見，重寫-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法
重寫release方法，（單例類本意是全域性持有的不被釋放的，應用程式結束時才會釋放，如果不重寫release方法，單列類在全域性中只能被release一次，再次呼叫release方法會崩潰）
重寫retain方法，保證引用計數不會一直增加
建議在retainCount方法中返回一個最大值

配置MRC環境知識

注意ARC不是垃圾回收機制，是編譯器特性
配置MRC環境：build setting ->搜尋automatic ref->修改為NO

相關程式碼

.h檔案程式碼和ARC模式下相同

.m檔案程式碼

static RCTools *_instance;
+ (instancetype)shareTool{
return [[self alloc]init];
}
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
_instance = [super allocWithZone:zone];
});
return _instance;
}

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

- (nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone {
return _instance;
}

//在MRC環境下，如果使用者retain了一次，那麼直接返回instance變數，不對引用計數器+1
//如果使用者release了一次，那麼什麼都不做，因為單例模式在整個程式執行過程中都擁有且只有一份，程式退出之後被釋放，所以不需要對引用計數器操作
- (oneway void)release {
}
- (instancetype)retain{
return _instance;
}
//習慣用法，有經驗的程式設計師通過列印retainCount這個值可以猜到這是一個單例
- (NSUInteger)retainCount {
return MAXFLOAT;
}

封裝一個通用的巨集定義版本

單例類是不可以使用繼承的，舉個例子：

寫一個單例類X作為父類，A、B、C都是繼承於X的單例類，X、A、B、C按次序各自初始化後列印物件，會發現都是X類的物件。

這裡強調一下並不是說所有繼承的子類的物件都跟父類一樣，只是誰最先初始化物件，後面所有的類初始化出的物件都跟它一樣，跟父類或子類無關，只跟初始化的順序有關。

ARC和MRC環境下都適用

使用條件編譯來判斷當前專案環境是ARC還是MRC

#if __has_feature(objc_arc)
//如果是ARC，那麼就執行這裡的程式碼1
#else
//如果不是ARC，那麼就執行代理的程式碼2
#endif

單例是不可以用繼承的，如果就想一次寫可以多次使用，推薦使用帶引數的巨集定義！

巨集定義使用##拼接字串

程式碼：

#define SingleH(name) +(instancetype)share##name;

#if __has_feature(objc_arc)
//條件滿足 ARC
#define SingleM(name) static id _instance;\
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone{\
static dispatch_once_t onceToken;\
dispatch_once(&onceToken, ^{\
_instance = [super allocWithZone:zone];\
});\
\
return _instance;\
}\
\
+(instancetype)share##name{\
return [[self alloc]init];\
}\
\
-(nonnull id)copyWithZone:(NSZone *)zone{\
return _instance;\
}\
\
-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{\
return _instance;\
}

#else
//MRC
#define SingleM(name) static id _instance;\
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone{\
static dispatch_once_t onceToken;\
dispatch_once(&onceToken, ^{\
_instance = [super allocWithZone:zone];\
});\
\
return _instance;\
}\
\
+(instancetype)share##name{\
return [[self alloc]init];\
}\
\
-(nonnull id)copyWithZone:(NSZone *)zone{\
return _instance;\
}\
\
-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{\
return _instance;\
}\
-(oneway void)release{\
}\
\
-(instancetype)retain{\
return _instance;\
}\
\
-(NSUInteger)retainCoun{\
return MAXFLOAT;\
}
#endif

小夥伴可以直接複製上述巨集定義直接使用

.h檔案中.png

.m檔案中.png

因為最近有小夥伴找我詢問關於iOS多執行緒方面的知識，我怕誤人子弟，有遺漏的地方就把以前的東西整理一下，希望可以幫助更多的人！