Objective-C 中的单例

iOS 开发中我最常用的设计模式就是单例模式 。用于在代码间共享数据，极为有效，不需要手动传递数据。Cocoa Design Patterns 这本书写的非常好，里面有很多有关单例模式和其它模式的内容。

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后端

单例类是需要重点理解的，它们展示出了一种非常实用的设计模式。整个 iOS SDK 都使用了这个设计模式，例如 UIApplication 有一个方法叫做 sharedApplication，可以在任意地方调用，会返回一个与当前运行应用相关的 UIApplication 实例。

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如何实现

在 Objective-C 中，可以使用如下代码实现一个单例类：

MyManager.h

#import <foundation/Foundation.h>

@interface MyManager : NSObject {
    NSString *someProperty;
}

@property (nonatomic, retain) NSString *someProperty;

+ (id)sharedManager;

@end

MyManager.m

#import "MyManager.h"

@implementation MyManager

@synthesize someProperty;

#pragma mark Singleton Methods

+ (id)sharedManager {
    static MyManager *sharedMyManager = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sharedMyManager = [[self alloc] init];
    });
    return sharedMyManager;
}

- (id)init {
  if (self = [super init]) {
      someProperty = [[NSString alloc] initWithString:@"Default Property Value"];
  }
  return self;
}

- (void)dealloc {
  // 应该永远不会被调用，放在这里以表清晰。
}

@end

上面的代码定义了一个叫做 sharedManager 的静态变量（但只在此翻译单元（translation unit）中是全局的），然后在 sharedManager 里初始化了一次，并且永远只有这一次初始化。怎么确保它只被创建一次呢？因为使用了 GCD（Grand Central Dispatch）里面的 dispatch_once 方法。线程安全，完全由操作系统负责，所以就不需要再多担心什么了。

但如果你不想用 GCD，sharedManager 可以采用下面的代码：

+ (id)sharedManager {
    static MyManager *sharedMyManager = nil;
    @synchronized(self) {
        if (sharedMyManager == nil)
            sharedMyManager = [[self alloc] init];
    }
    return sharedMyManager;
}

然后就可以在任意位置调用下面这个函数来引用单例了：

MyManager *sharedManager = [MyManager sharedManager];

我在项目中大量使用了这些代码，例如创建一个单例来处理 CoreLocation 或 CoreData 函数。

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无 ARC 代码

虽然我并不推荐这样，但如果你没有用 ARC（Automatic Reference Counting）的话，就应该采用下面的代码：

MyManager.h. 无ARC

#import "MyManager.h"

static MyManager *sharedMyManager = nil;

@implementation MyManager

@synthesize someProperty;

#pragma mark Singleton Methods
+ (id)sharedManager {
  @synchronized(self) {
      if(sharedMyManager == nil)
          sharedMyManager = [[super allocWithZone:NULL] init];
  }
  return sharedMyManager;
}
+ (id)allocWithZone:(NSZone *)zone {
  return [[self sharedManager] retain];
}
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
  return self;
}
- (id)retain {
  return self;
}
- (unsigned)retainCount {
  return UINT_MAX; //表示此对象无法被释放
}
- (oneway void)release {
  // 永不释放
}
- (id)autorelease {
  return self;
}
- (id)init {
  if (self = [super init]) {
      someProperty = [[NSString alloc] initWithString:@"Default Property Value"];
  }
  return self;
}
- (void)dealloc {
  // 应该永远不会被调用，放在这里以表清晰。
  [someProperty release];
  [super dealloc];
}

@end