一个优雅的单例案例

参考资料：

• 《iOS单例的精心设计历程》
• 《iOS单例继承》

一、一个优雅的单例案例

1.1、简介

• 使用官方推荐的dispatch_once创建
• 避免循环引用，使用[super allocWithZone:NULL]创建
• 保持单列完整性，遵循了NSCopying,NSMutableCopying，重写了
• 标记不能被继承__attribute__ ((objc_subclassing_restricted))
• 考虑了创建对象的几种方式，以及调用顺序

1.2、FengOnceClass.h

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

// 标记不能被继承
__attribute__ ((objc_subclassing_restricted))

@interface FengOnceClass : NSObject<NSCopying,NSMutableCopying>

+ (instancetype)sharedInstance;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

1.3、FengOnceClass.m

#import "FengOnceClass.h"
@implementation FengOnceClass

+ (instancetype)sharedInstance {
    static FengOnceClass *sharedInstance = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sharedInstance = [[super allocWithZone:NULL] init];//避免循环引用，故用super
                  /*
                  * 也可以此处用self，alloc中调用super
                  * 但是不推荐，有代码冗余，推荐此处直接使用super
                  */
                 //sharedInstance = [[self allocWithZone:NULL] init]; 
  });
    return sharedInstance;
}

- (instancetype)init {
    if (self = [super init]) {
      //初始化，需要有初始化的就写，没有可以省略这个方法
    }
    return self;
}
#pragma mark --重写 保证为真正的单列
+ (id) allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
  /*
    * 需要考虑开发着的调用顺序，故不能直接return self；
    * 因为开发者可能先调用alloc再调用sharedInstance
  */
   //return self;
   return [self sharedInstance];
}

/* 
  * 有的文章说需要重写new
  * 但验证后，是不需要重写的
  * new调用的就是alloc和init，只要重写allocWithZone就好了
*/
//+ (instancetype)new {
//    return [self sharedInstance];
//}


/*
  * copy和mutableCopy其实不重写也可以，但是会崩溃unrecognized selector sent to instance XXXX"
  * 因为需要支持copy和mutableCopy必须支持NSCopying,NSMutableCopying协议
  * 但是为了代码的严谨性还是重写一下比较好
  * 可以直接return self，是因为iOS的记住，如果是实例为空对象，就不会调到实例方法
*/
/*
  * copy和mutableCopy其实不重写也可以，但是会崩溃unrecognized selector sent to instance XXXX"
  * 因为需要支持copy和mutableCopy必须支持NSCopying,NSMutableCopying协议
  * 但是为了代码的严谨性还是重写一下比较好
  * 其实可以直接return self，因为iOS的特性，如果是实例为空对象，就不会调到实例方法
  * 但是为了代码的严谨性还是是用sharedInstance
*/
- (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone {
    Class selfClass = [self class];
    return [selfClass sharedInstance];
}
- (id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone {
    Class selfClass = [self class];
    return [selfClass sharedInstance];
}
@end

二、为什么要标记成不可继承

• 现把FengOnceClass标记为不能被继承的标示屏蔽，然后定义一个FengOncePlusClass，什么都不做，不定义属性不定义方法，只是继承FengOnceClass，代码如下：

//.h文件
#import "FengOnceClass.h"

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface FengOncePlusClass : FengOnceClass


@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

//.m文件
#import "FengOncePlusClass.h"

@implementation FengOncePlusClass

@end

• 使用如下：

FengOnceClass *test1 = [FengOnceClass sharedInstance];
test1.name = @"Feng";

FengOncePlusClass *test2 = [FengOncePlusClass sharedInstance];
test2.name = @"FengPlus";
NSLog(@"test1 %p test1.name %@ test2 %p test2.name %@",test1,test1.name,test2,test2.name);

• 打印结果如下：

2020-11-24 16:47:03.574846+0800 BlueToothDemo[51487:3514206] test1 0x600002b70030 test1.name FengPlus test2 0x600002b70030 test2.name FengPlus

• 分析：
  地址都是一样的，然后name都变成了"FengPlus"，这显然不是我们想要的单例，不能保持单列的完成性了。所以还是要开启不能被继承的标示。但是如果业务有需求，需要实现可继承单例，又不影响单例，是否能实现了。答案是可以的，继续往下看。

3、可继承单列实现

• 在单例上做如下改动

  • 屏蔽不能被继承的标示
  • 使用runTime的关联对象进行创建

• FengOnceClass.h，代码如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface FengOnceClass : NSObject<NSCopying,NSMutableCopying>

+ (instancetype)sharedInstance;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

• FengOnceClass.m，代码如下：

#import "FengOnceClass.h"
@implementation FengOnceClass
//使用runTime的关联对象进行创建
+(instancetype)sharedInstance {
    Class selfClass = [self class];
    // 从类中获取对象
    id instance = objc_getAssociatedObject(selfClass, @"sharedInstance");
    if (!instance) {
        // 不存在，创建对象
        instance = [[super allocWithZone:NULL] init];
        // 给类绑定对象
        objc_setAssociatedObject(selfClass, @"sharedInstance", instance, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    }
    return instance;
}

- (instancetype)init {
    if (self = [super init]) {
      //初始化，需要有初始化的就写，没有可以省略这个方法
    }
    return self;
}
+ (id) allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
   return [self sharedInstance];
}
- (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone {
    Class selfClass = [self class];
    return [selfClass sharedInstance];
}
- (id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone {
    Class selfClass = [self class];
    return [selfClass sharedInstance];
}
@end

• 使用如下：

FengOnceClass *test1 = [FengOnceClass sharedInstance];
test1.name = @"Feng";

FengOncePlusClass *test2 = [FengOncePlusClass sharedInstance];
test2.name = @"FengPlus";
NSLog(@"test1 %p test1.name %@ test2 %p test2.name %@",test1,test1.name,test2,test2.name);

• 打印结果和分析如下：

  
  可继承单例