45.使用dispatch_once来执行只需运行一次的线程安全

《编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法》--第六章 第45条
（ps：此乃读书笔记，加深记忆，仅供大家参考）

第45条：使用dispatch_once来执行只需运行一次的线程安全代码

单例模式（singleton）对Objective-C开发者来说并不陌生，常见的实现方式为：在类中编写名为sharedInstance的方法，该方法只会返回全类共用的单例实例，而不会在每次调用时都创建新的实例。共享实例的方法一般又会这样写：

@implementation EOCClass

+ (instancetype)sharedInstance
{
    static EOCClass *sharedInstance = nil;
    @synchronized (self) {
        if (!sharedInstance) {
            sharedInstance = [[self alloc] init];
        }
    }
    return sharedInstance;
}
@end

笔者发现单例模式容易引起激烈争论，Objective-C的单例尤其如此。线程安全是大家争论的主要问题。为保证线程安全，上述代码将创建单例实例的代码包裹在同步块里。

不过GCD引入了一项特性，能使单例实现起来更为容易。所用的函数是：

void dispatch_once(dispatch_once_t *predicate, dispatch_block_t block);

此函数接受类型为dispatch_once_t的特殊参数，笔者称其为“标记”（token），此外还接受参数。对于给定的标记来说，该函数保证相关的块必定会执行，且仅执行一次。首次调用该函数时，必然会执行块中的代码，最重要的一点在于，此操作完全是线程安全的。请注意，对于只需执行一次的块来说，每次调用函数时传入的标记都必须完全相同。因此，开发者通常将标记变量声明在static或global作用域里。

刚才实现单例模式所用的sharedInstance方法，可以用此函数来改写：

+ (instancetype)sharedInstance
{
    static EOCClass *sharedInstance = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;

    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sharedInstance = [[self alloc] init];
    });

    return sharedInstance;
}

使用dispatch_once可以简化代码并且彻底保证线程安全，开发者根本无须担心加锁或同步。所有问题都有GCD在底层处理。由于每次调用时都必须使用完全相同的标记，所以标记要声明成static。把该变量定义在static作用域中，可以保证编译器在每次执行shareInstance方法时都会复用这个变量，而不会创建新变量。

此外，dispatch_once更高效。他没有使用重量级的同步机制，若是那样的话，每次运行代码前都要获取锁，相反，此函数采用“原子访问”（atomic access）来查询标记，以判断其所对应的代码原来是否已经执行过。

要点

• 经常需要编写“只需执行一次的线程安全代码”（thread-safe single-code execution）。通过GCD所提供的dispatch_once函数，很容易就能实现此功能。
• 标记应该声明在static或global作用域中，这样的话，在把只需执行一次的块传给dispatch_once函数时，穿进去的标记也是相同的。