iOS-正确单例的写法

2019-03-07 本文已影响0人枫叶无处漂泊

前言

单例应该是iOS中很简单的设计模式，写个单例很简单很方便。网上例子也很多，大家也是基本上copy下来就可以了，但是要知其所以然这个问题的文章就很少。所以我在这写一下好的单例，以及为什么这样么写。

创建单例的几种方式

一、单线程模式单例

    + (instancetype)sharedInsance{
        static Singleton *singleton = nil;
        if (!singleton ) {
            singleton = [[Singleton alloc] init];
        }
        return singleton;
    }

单线程单例只有在单个线程使用的情况下实用，在多线程的情况下，会产生线程不安全的情况。
我们还需要把alloc方法变为私有方法才行，严格的单例是不允许再创建其他实例的，而alloc方法可以在外部任意生成实例
两条线程里同时调用sharedLoadData方法，没有锁的话可能会产生两个singleton实例，这样单例就失去意义了。

二、多线程加锁单例

+ (instancetype)sharedInsance {
    static Singleton *singleton;
    @synchronized (self) {
        if (!singleton) {
            singleton = [[Singleton alloc] init];
        }
    }
    return singleton;
}

加锁以后，当多个线程同时调用shareInstance时，由于@synchronized已经加锁，只能有一个线程创建singleton实例。
只有在singleton未创建时，加锁才是必要的。如果singleton已经创建，这个时候还加锁的话，会影响性能

三、多线程加锁单例

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

dispatch_once 无论使用多线程还是单线程，都只执行一次
GCD创建单例不仅可以解决多条线程的线程安全问题，也能保证性能，是官方推荐的方式。
dispatch_once主要是根据onceToken的值来决定怎么去执行代码。
- 当onceToken=0时，线程执行dispatch_once的block中代码
- 当onceToken=-1时，线程跳过dispatch_once的block中代码不执行
- 当onceToken为其他值时，线程被阻塞，等待onceToken值改变

dispatch_once执行的流程

当线程调用shareInstance,此时onceToken = 0，调用block中的代码。此时onceToken的值变为140734537148864。
当其他线程再调用shareInstance方法时，onceToken的值已经是140734537148864了，线程阻塞。
当block线程执行完block之后，onceToken变为-1.其他线程不再阻塞，跳过block。
下次再调用shareInstance时，block已经为-1.直接跳过block。

单例的健壮性

要是自己用的话，直接用shareInstance方法创建没啥问题，但是如果同组或者别人没注意用alloc创建、或者别人不小心使用copy、mutableCopy就可能产生两个实例，也就不存在单例。健壮性就是要保持怎么创建就这个实力，就返回位子的内存地址。

static Singleton* _instance = nil;
+ (instancetype)shareInstance {
    static dispatch_once_t onceToken ;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _instance = [[super allocWithZone:NULL] init] ;
        //不是使用alloc方法，而是调用[[super allocWithZone:NULL] init] 
        //已经重载allocWithZone基本的对象分配方法，所以要借用父类（NSObject）的功能来帮助出处理底层内存分配的杂物
    }) ;
    return _instance ;
    }
 
 //用alloc返回也是唯一实例
+(id) allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
    return [Singleton shareInstance] ;
}
//对对象使用copy也是返回唯一实例
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    return [Singleton shareInstance] ;//return _instance;
}
 //对对象使用mutablecopy也是返回唯一实例
-(id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
    return [Singleton shareInstance] ;
}
@end

上面代码注意点：

当static关键字修饰局部变量时，只会初始化一次且在程序中只有一份内存
copyWithZone mutablecopyWithZone 这个类遵守<NSCopying,NSMutableCopying>协议
如果_instance = [self alloc] init];创建的话，将会和-(id) allocWithZone:(struct _NSZone *)zone产生死锁。 dispatch_once中的onceToken线程被阻塞，等待onceToken值改变。
当用alloc创建对象、以及对对象进行copy mutableCopy也是返回唯一实例

结尾

写一个健壮的单例，知其所以然，才能更好的理解的单例。大家加油！！