ios中的单例模式

单例的概念

单例类保证了应用程序的生命周期中有且仅有一个该类的实例对象，而且易于外界访问。在iOS中有很多单例类，比如UIApplication,UIScreen,NSNotificationCenter,NSFileManager,NSUserDefaults,NSURLCache,NSHTTPCookieStorage等等。

单例模式的使用场合

在整个应用程序中，共享一份资源（这份资源只需要创建初始化1次），一般用于工具类。例如：登陆控制器，网络数据请求，音乐播放器等一个工程需要使用多次的控制器或方法。

单例模式实现方法

一、ARC环境下单例模式的实现代码,以Singleton类为例

//.h文件
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Singleton : NSObject
//为了使实例易于外界访问 我们一般提供一个类方法，类方法命名规范 share类名|default类名|类名
+(instancetype)shareSingleton;
@end

//.m文件
#import "Singleton.h"
@implementation Singleton

//0.提供全局变量
static id _instance;

//1.alloc会调用allocWithZone:
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    //实现单例模式的方法1
    /*
    //加互斥锁解决多线程访问安全问题
      @synchronized(self) {
          if (_instance == nil) {
              _instance = [super allocWithZone:zone];
          }
      }
    */
    
    //实现单例模式的方法2:使用GCD提供的一次性代码
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _instance = [super allocWithZone:zone];
    });
    return _instance;
}

//2. 实现类方法（单例方法）
+(instancetype)shareSingleton
{
    return [[self alloc]init];
}

//3.copy在底层 会调用copyWithZone:
//为了严谨，也要重写copyWithZone 和 mutableCopyWithZone
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    return _instance;
}

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

二、MRC环境下单例模式的实现代码

在ARC代码基础上重写下面的三个方法即可

/*ARC代码段，详见上文*/

//什么都不做 保证单例对象不被销毁
-(oneway void)release{}
//返回本身 保证只有一个单例对象
-(instancetype)retain
{
    return _instance;
}
//将引用计数设为最大值（习惯）
-(NSUInteger)retainCount
{
    return MAXFLOAT;
}

三、在ARC和MRC环境下都适用的单例代码

利用条件编译来判断是ARC还是MRC环境
在ARC代码基础上，利用条件编译判断是否重写下列方法。

/*ARC代码段，详见上文*/

#if __has_feature(objc_arc) //如果是ARC环境，不需要重写
#else //如果是MRC环境，则重写下列代码
-(oneway void)release{}
-(instancetype)retain{
    return _instance;
}
-(NSUInteger)retainCount{
    return MAXFLOAT;
}
#endif

四、多个类可以共同使用的单例代码(ARC环境和MRC环境均适用)

创建文件Single.h（文件名称不固定），将上面的代码抽出一个宏，如下：

/*
1 宏定义后面如果要替换字符，需要用##拼接
2 宏定义后边如果出现换行，需要用符号“ \ ” 来标记下一行也是宏定义的部分，但最后一行末尾不需要
*/
//.h文件   ##表示拼接字符
#define SingleH(name) +(instancetype)share##name;

#if __has_feature(objc_arc) //条件满足 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];\
}\
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{\
return _instance;\
}\
-(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];\
}\
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{\
return _instance;\
}\
-(id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{\
return _instance;\
}\
-(oneway void)release{}\
-(instancetype)retain{\
    return _instance;\
}\
-(NSUInteger)retainCount{\
    return MAXFLOAT;\
}
#endif

假设我们要在类Person中使用，调用方法如下:
1、在项目中导入文件Singel.h。
2、Person类中的代码

Person.h文件
===========================
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Single.h"
@interface Person
SingleH(Person)
@end

Person.m文件
===========================
#import "Person.h"
@implementation Person.h
SingleM(Person)
@end

注意：

单例模式不可以使用继承，因为使用继承，同时也会继承静态变量，当子类和父类同时创建的时候只会创建一个先创建的实例对象。