这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
注意：
- 1、单例类只能有一个实例。
- 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
- 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
iOS 中单例模式的实现方式一般分为两种:Non-ARC(非 ARC)和 ARC+GCD。
建模：
NON-ARC(非 ARC)的实现：
可查看官方文档：Creating a Singleton Instance
因为现在iOS的项目默认是ARC的，我们需要将其对应的文件转换为非arc模式，如下图：
Step 1：
创建单例类 NonARCSingleton
Step 2：
声明一个静态单例对象并初始化为nil.
// .m
static NonARCSingleton *instanceObj = nil;
Step 3：
在 .m 中实现在头文件中定义的方法 + (instancetype)sharedInstance;
// 获取一个 sharedInstance 实例，如果有必要的话，实例化一个
+ (instancetype)sharedInstance {
if (instanceObj == nil) {
instanceObj = [[super allocWithZone:NULL] init];
}
return instanceObj;
}
// 当第一次使用这个单例时，会调用这个 init 方法。
- (id)init {
self = [super init];
if (self) {
// 通常在这里做一些相关的初始化任务
}
return self;
}
Step 4：
重写 allocWithZone: 方法，防止他人直接通过分配内存初始化的方式生成新的对象。
// 通过返回当前的 sharedInstance 实例，就能防止实例化一个新的对象。
+ (id)allocWithZone:(NSZone*)zone {
return [[self sharedInstance] retain];
}
Step 5：
实现基本协议的方法 copyWithZone: 、mutableCopyWithZone 、release 、 retain、retainCount 、autorelease 并做适当的事情，以确保单例状态。
// 不希望生成单例的多个拷贝
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
return self;
}
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
return self;
}
// 什么也不做 -- 该单例并不需要一个引用计数(retainCount)
- (id)retain {
return self;
}
// 替换掉引用计数 -- 永远都不会 release 这个单例。
- (NSUInteger)retainCount {
return NSUIntegerMax;
}
// 该方法是空的 -- 不希望用户 release 掉这个对象。
- (oneway void)release {
}
// 除了返回单例外，什么也不做。
- (id)autorelease {
return self;
}
// 这个 dealloc 方法永远都不会被调用 -- 因为在程序的生命周期内容，该单例一直都存在。(所以该方法可以不用实现)
-(void)dealloc
{
[super dealloc];
}
Step 6：测试
NonARCSingleton *singleton1 = [NonARCSingleton sharedInstance];
NSLog(@"singleton1对象的内存地址为:%p",singleton1);
NonARCSingleton *singleton2 = [[NonARCSingleton alloc] init];
NSLog(@"singleton2对象的内存地址为:%p",singleton2);
NonARCSingleton *singleton3 = [singleton2 copy];
NSLog(@"singleton3对象的内存地址为:%p",singleton3);
NonARCSingleton *singleton4 = [singleton2 mutableCopy];
NSLog(@"singleton4对象的内存地址为:%p",singleton4);
控制台打印效果：
打印结果一目了然，生成的四个对象指向同一块内存地址，单例对象创建成功了！！！
上面使用非ARC实现单例的方法并不是线程安全的，如果有多个线程调用 sharedInstance 方法，很可能造成 init 方法多次调用，在不同线程中获取的不是同一个实例。
解决方法：使用 @synchronized 来创建互斥锁 或者 dispatch_once_t。
// 保证在实例化的时候是线程安全的
// (当然，该方法不能保证该单例中所有方法的调用都是线程安全的)
@synchronized (self) {
if (instanceObj == nil) {
instanceObj = [[super allocWithZone:NULL] init];
}
}
提醒:在 iOS 中，一般不建议使用非 ARC 来实现单例模式。更好的方法是使 用 ARC+GCD 来实现。
ARC的实现：
Step 1：
创建单例类 ARCSingleton
Step 2：
声明一个静态单例对象并初始化为nil.
static ARCSingleton *_instanceObj = nil;
Step 3：
在 .m 中实现在头文件中定义的方法 + (instancetype)sharedInstance;
+ (instancetype)sharedInstance {
// 只会执行一次
// 该方法是线程安全的
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
if (!_instanceObj) {
_instanceObj = [[self alloc] init];
}
});
return _instanceObj;
}
// 当第一次使用这个单例时，会调用这个 init 方法
- (id)init {
self = [super init];
if (self) {
// 通常在这里做一些相关的初始化任务
}
return self;
}
Step 4：
重写 allocWithZone: 方法，防止他人直接通过分配内存初始化的方式生成新的对象。
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
if (!_instanceObj) {
_instanceObj = [super allocWithZone:zone];
}
});
return _instanceObj;
}
Step 5：
实现基本协议的方法 copyWithZone: 、mutableCopyWithZone，防止他人通过拷贝的方式生成新的对象。
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
return self;
}
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
return self;
}
Step 6：测试
ARCSingleton *singleton1 = [ARCSingleton sharedInstance];
NSLog(@"singleton1对象的内存地址为:%p",singleton1);
ARCSingleton *singleton2 = [[ARCSingleton alloc] init];
NSLog(@"singleton2对象的内存地址为:%p",singleton2);
ARCSingleton *singleton3 = [singleton2 copy];
NSLog(@"singleton3对象的内存地址为:%p",singleton3);
ARCSingleton *singleton4 = [singleton2 mutableCopy];
NSLog(@"singleton4对象的内存地址为:%p",singleton4);
控制台打印效果：
打印结果一目了然，生成的四个对象指向同一块内存地址，使用ARC创建单例对象成功了！！！
我把单例模式写成了宏 Singleton.h ，方便使用。
使用步骤如下：
Step 1：导入头文件
#import "Singleton.h"
Step 2：在 .h 和 .m 文件中实现宏
// .h
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Singleton.h"
@interface MacroSingleton : NSObject
// ()中为当前的类名
singleton_h(MacroSingleton);
@end
// .m
#import "MacroSingleton.h"
@implementation MacroSingleton
singleton_m(MacroSingleton);
@end
Step 3：使用方法
MacroSingleton *singleton1 = [MacroSingleton shared];
(完)
代码放在GitHub上了，有需要查看的可以 ->戳这里。
千里之行，始于足下。
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