设计模式ForiOS-02-单例模式.pdf

单例模式是一种软件设计模式，它的核心思想是确保一个类在整个应用程序中只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。这种模式在iOS开发中非常常见，因为许多系统类如UIApplication、NSFileManager等都采用了单例模式。 1.0.1. 什么是单例模式？ 单例模式的主要目的是控制类的实例化过程，限制类的实例只有一个。通过一个全局的静态方法（通常是`sharedInstance`）提供对这个唯一实例的访问，确保在任何地方调用此方法都会返回相同的对象。这样可以避免多个实例之间的状态冲突，同时节约系统资源。 1.0.2. 什么时候使用单例模式？ 当需要一个类在整个程序生命周期内只存在一个实例，且这个实例需要被多个对象共享时，可以采用单例模式。例如，网络请求管理、用户偏好设置、应用配置信息的存储等场景，都适合使用单例模式。 1.1. iOS 中单例模式的实现方法 在iOS中，实现单例有两种常见的方法，分别是非ARC（Automatic Reference Counting）环境下的实现和ARC环境下结合GCD（Grand Central Dispatch）的实现。 1) **非ARC**： 在非ARC环境中，单例的实现通常包括以下步骤： - 将单例对象声明为静态变量，并初始化为nil。 - 创建一个类方法`sharedInstance`，在这个方法中检查单例对象是否为nil，如果为nil则创建一个新的实例并返回。 - 在初始化方法中，执行必要的设置。 例如： ```objc @interface BVNonARCSingleton : NSObject @property (nonatomic, retain) NSString *tempProperty; + (BVNonARCSingleton *)sharedInstance; @end @implementation BVNonARCSingleton static BVNonARCSingleton *sharedInstance = nil; + (BVNonARCSingleton *)sharedInstance { if (sharedInstance == nil) { sharedInstance = [[super allocWithZone:NULL] init]; } return sharedInstance; } - (id)init { self = [super init]; if (self) { // 初始化操作 } return self; } @end ``` 2) **ARC + GCD**： 在ARC环境下，为了确保线程安全，可以使用GCD来同步初始化过程： ```objc @interface ARCSingleton : NSObject @property (nonatomic, strong) NSString *tempProperty; + (ARCSingleton *)sharedInstance; @end @implementation ARCSingleton static ARCSingleton *sharedInstance = nil; + (ARCSingleton *)sharedInstance { static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ sharedInstance = [[self alloc] init]; }); return sharedInstance; } - (id)init { self = [super init]; if (self) { // 初始化操作 } return self; } @end ``` 在这个实现中，`dispatch_once`保证了初始化过程只会执行一次，确保了线程安全。 1.2. 单例的使用 单例的使用通常是通过类方法`sharedInstance`来获取唯一的实例。例如： ```objc ARCSingleton *singleton = [ARCSingleton sharedInstance]; ``` 然后你可以通过这个实例访问和修改其属性或调用其方法。 1.3. 注意事项 - 单例模式虽然方便，但过度使用可能导致设计过于紧密耦合，不易测试和维护。 - 在销毁应用程序时，需要考虑清理单例对象，防止内存泄漏。 - 在多线程环境中，正确实现单例的线程安全非常重要。 单例模式在iOS开发中扮演着重要角色，合理使用能有效管理和共享资源，提高代码的复用性和效率。但同时，也需要注意它可能带来的问题，比如测试困难和滥用导致的代码复杂性增加。理解单例模式的概念和正确使用方式，是每个iOS开发者必备的技能之一。