iOS 單例類詳解 (二)

單例一般作為:工具類
單例命名:一般情況下如果一個類是單例,那么就要提供一個類方法用于快速創建單例對象,而且這個類方法的名稱是有一定的規則:share + 類名稱 / default + 類名稱
單例的應用十分普遍,單例模式使一個類只有一個實例,易于供外界訪問,方便控制實例個數,節約系統資源.
應用程序中用到的單例 : 背景音樂,音效管理 等。

OC中的常見單例:
如:UIApplication,
NSNotificationCenter,
NSUserDefaults,
NSFIleManager。

一、ARC(自動引用計數模式)中實現單例的步驟: 創建單例的步驟:

1.定義一個全局的 靜態變量 _instance,用來記錄“第一次”被實例化出來的對象
2.重寫allocWithZone方法,此方法是為對象分配內存空間 必須會被調用的一個方法!因此,在此方法里面使用“dispatch_once”,能夠保證在多線程中,_instance也只能被“分配”一次空間. 并調用super allocWithZone。
3.定義一個sharedXXX “類” 方法,用來獲取單例. 在此方法中也調用 dispatch_once, 實例化_instance 保證使用類方法調用的對象,只會被初始化一次!也方便其他使用單例的對象調用此單例.
注釋:如果不考慮copy& MRC,以上三個步驟即可!(這里不知道你會不會問那什么情況下要考慮copy呢?)
----可選---------------------------------------
*4.如果要支持copy,則需要:
(1)先遵守NSCopying協議,重寫copyWithZone
(2)在copyWithZone方法中,直接返回_instance即可。

tips:
一般的寫法(懶漢式, 餓漢式, 加鎖):
if(!_instance)_instance=[[RockShareTool alloc]init];
return_instance;
懶漢式是線程不安全的.因此實際中不這么寫. 還有餓漢式,加鎖等.
但是OC中有其自己的寫法.需要結合其對象生命周期的一些方法來寫單例.

為什么要使用dispatch_one? :

防止多線程同時進來,就相當與Java單例中的加鎖機制,保證只被實例化一次. 但這里使用的不是@synchronized(){}, 是類似互斥鎖的東西, 但比他的性能高.

ARC中實現單例的代碼如下:
.h 
@interface HttpdnsIPListObject: NSObject
// 我的修改  啟動 ip && 服務 ip
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *startIPList;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *serverIPlist;

+ (HttpdnsIPListObject *)sharedIPListObject;

@end

.m

@implementation HttpdnsIPListObject
//第1步: 存儲唯一實例
static HttpdnsIPListObject * _iPListObject = nil;

//第2步: 分配內存空間時都會調用這個方法. 保證分配內存alloc時都相同.
+ (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone  {
//調用dispatch_once保證在多線程中也只被實例化一次
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _iPListObject = [super allocWithZone:zone];
    });
 return _iPListObject;
 }
//第3步: 保證init初始化時都相同
+ (instancetype)sharedIPListObject {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _iPListObject = [[HttpdnsIPListObject alloc] init];
    });
    return _iPListObject;
}

//第4步: 保證copy時都相同
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
     return _iPListObject;
}

@end
測試代碼如下(打印單例對象的地址都相同):
-(void)viewDidLoad{
        //實例化一個類的幾種方法. 單例就是要保證實例化出來的類是同一個類
        //1.alloc init方法. 一般不這么來調用單例.
        RockShareTool *t1 = [[RockShareTool alloc] init];
        RockShareTool *t2 = [[RockShareTool alloc] init];
        //2.類方法
        RockShareTool *t3 = [RockShareTool sharedTool];
        //3.copy
        RockShareTool *t4 = [t3 copy];
        NSLog(@"%@ %@ %@ %@", t1, t2, t3, t4);
    }

二、MRC中運用單例:

因為單例對象是用 static 標記過的, 因此存放在 靜態區.
所以在MRC中不需要由程序員去管理,因此要去覆蓋一些內存管理的方法.
實現部分與ARC一致,只需要覆蓋一些MRC中內存管理的方法
:


- (id)retain.  單例中不需要增加引用計數器.returnself.
- (id)autorelease.  只有堆中的對象才需要.單例中不需要.returnself.   
- (NSUInteger)retainCount. (可寫可不寫,防止引起誤解).單例中不需要修改引用計數,返回最大的無符號整數即可.return UINT_MAX;
- (oneway void)release.不需要release.直接覆蓋,什么也不做.
操作如下:
#import "RockShareTool.h"     
@implementation RockShareTool   
static RockShareTool *_instance;
    
     + (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
         static dispatch_once_t onceToken;
         dispatch_once(&onceToken, ^{
             _instance = [super allocWithZone:zone];
         });
         return _instance;
     }
    
    + (instancetype)sharedTool {
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            _instance = [[RockShareTool alloc] init];
        });
        return _instance;
    }
    
    - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
        return _instance;
    }
    
     //可以看出實現部分與ARC一致,下面是MRC中需要覆蓋的方法
     #pragma mark - MRC中需要覆蓋的方法
     //不需要計數器+1
    - (id)retain {
        return self;
    }
    
    //不需要. 堆區的對象才需要
    - (id)autorelease {
        return self;
    }
    //不需要
    - (oneway void)release {
    }  
    
    //不需要計數器個數. 直接返回最大無符號整數  
    - (NSUInteger)retainCount {  
        return UINT_MAX;  //參照常量區字符串的retainCount  
    }  
    @end
三、ARC 與 MRC的整合
單例模式的作用可以保證在程序運行過程,一個類只有一個實例,而且該實例易于供外界訪問,從而方便地控制了實例個數,并節約系統資源。單例模式在ARC\MRC環境下的寫法有所不同,需要編寫2套不同的代碼,整合是為了方便單例既能在ARC中使用,又能在MRC中使用。而不必去修改單例中的方法。具體做法是使用宏定義:(判斷是否是ARC環境,是的話就省略內存管理的方法)
#if !__has_feature(objc_arc)

MRC中內存管理的方法放在這個地方

endif

代碼如下:
// ==== ARC / MRC 整合 =====================
 #pragma mark - MRC中需要覆蓋的方法, ARC與MRC的整合
 #if !__has_feature(objc_arc)
    - (id)retain {
        return self;
    }
    
    - (id)autorelease {
        return self;
    }
    
    - (oneway void)release {
    }
    
    - (NSUInteger)retainCount {
        return UINT_MAX;
    }
    #endif

iOS 實現單例寫法

static id _instance;
    //  alloc方法內部會調用這個方法
    + (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
    {
        if (_instance == nil) { // 防止頻繁加鎖
            @synchronized(self) {
                if (_instance == nil) { // 防止創建多次
                    _instance = [super allocWithZone:zone];
                }
            }
        }
        return _instance;
    }
    
    + (instancetype)sharedTool
    {
        if (_instance == nil) { // 防止頻繁加鎖
            @synchronized(self) {
                if (_instance == nil) { // 防止創建多次
                    _instance = [[self alloc] init];
                }
            }
        }
        return _instance;
    }
    
    - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
    {
        return _instance;
    }
    // 如果是非ARC環境需要加上以下代碼
    // 重寫release對象不會被釋放掉
    - (oneway void)release { }
    // retain直接返回對象
    - (id)retain { return self; }
    // 讀取對象ratainCount返回1
    - (NSUInteger)retainCount { return 1;}
    // 執行自動釋放操作返回self
    - (id)autorelease { return self;}
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