objective-c Singleton 最佳实践

作者: Cokey | 来源:发表于2016-07-04 20:09 被阅读499次

    最近翻笔记,发现Singleton知识点漏洞太多,于是重新整理了一下(友情提示:可以配上 竹仲絵里 的 いつも何度でも 一起欣赏)。

    这是一篇关于单小姐的故事。

    what‘s Singleton?

    首先,我们重新复习一下:what‘s Singleton?
    单例模式,通常的理解就是一个实例变量只会为一个类而存在,针对这个实例变量有一个全局的入口;当第一次创建它的时候通常会采用延迟加载的方式,只会调用一次,即便后来它出了意外被销毁,也不会再重新创建。


    单例的使用场景:

    • 类只能有一个实例,并且必须从一个为数值的访问点对其访问。
    • 这个唯一的实例只能通过子类化进行拓展,并且拓展的对象不会破坏客户端代码。

    苹果提供了很多单例模式的例子,比如:[NSUserDefaults standerUserDefaults].etc,我们在实践中也经常会用到,比如登录,etc.
    好了,复习一下概念,具体可以参考:
    https://www.raywenderlich.com/46988/ios-design-patterns
    NextStep,the point!

    how to use Singleton?

    由于我们不知道会什么时候、通过什么样的方式创建单例,所以我们在创建Singleton的时候,一定要考虑全面,翻阅我之前的笔记,漏洞百出,没有考虑环境,没有考虑方式,所以如果别人用我写的单例,可能会有分分钟重构代码的冲动吧,所以,作为一个coder monkey ,逻辑思维,思考方式很重要。

    分享一个应该是最完整的单例创建方式:
    +(instancetype)sharedSoundTool{
        static id instance = nil;
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            instance = [[self alloc] init];
        });
        return instance;
    }
    //
     + (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
        static id instance = nil;
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            instance = [super allocWithZone:zone];
        });
        return instance;
    }
    //
     + (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone{
        return self;
    }
    //
    #pragma mark - 在非ARC环境下,还要重写下面方法
     + (oneway void)release {
    }
    //
     + (instancetype)autorelease {
        return self;
    }
    //
     + (instancetype)retain {
        return self;
    }
    //
     + (NSUInteger)retainCount {
        return 1;
    }
    

    考虑的很全面,无论是ARC还是MRC,各种方式,都考虑到了。


    很有意思的玩法,一行代码创建单例:

    • 首先,先抽.h中:
    #define Singleton_h(name)  +(instancetype)shared##name;
    
    #if __has_feature(objc_arc) // arc环境
    #define Singleton_m(name)  +(instancetype)shared##name{ \
    static id instance = nil; \
    static dispatch_once_t onceToken;\
    dispatch_once(&onceToken, ^{\
    instance = [[self alloc] init];\
    });\
    return instance;\
    }\
    \
    + (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {\
    static id instance = nil;\
    static dispatch_once_t onceToken;\
    dispatch_once(&onceToken, ^{\
    instance = [super allocWithZone:zone];\
    });\
    return instance;\
    }\
    \
    - (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone{\
    return self;\
    }
    #else // 非arc环境
    
    #define Singleton_m(name)  +(instancetype)shared##name{ \
    static id instance = nil; \
    static dispatch_once_t onceToken;\
    dispatch_once(&onceToken, ^{\
    instance = [[self alloc] init];\
    });\
    return instance;\
    }\
    \
     + (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {\
    static id instance = nil;\
    static dispatch_once_t onceToken;\
    dispatch_once(&onceToken, ^{\
    instance = [super allocWithZone:zone];\
    });\
    return instance;\
    }\
    \
     + (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone{\
    return self;\
    }\
     + (oneway void)release {\
    }\
    \
     + (instancetype)autorelease {\
        return self;\
    }\
    \
     + (instancetype)retain {\
        return self;\
    }\
    \
     + (NSUInteger)retainCount {\
        return 1;\
    }
    #endif
    

    然后,重点来了

    • 在你想创建单例的.h中
    #import "Singleton.h"
    @interface HttpTool : NSObject
    
    Singleton_h(HttpTool)
    @end
    
    • 接着,在你想创建单例的.m中
    @implementation HttpTool
    Singleton_m(HttpTool);
    @end
    
    Finish!很爽吧?

    About thread

    单例模式中需要用到dispatch_once,意义很明显,就是希望dispatch_once中参数的block在全局中只执行一次,但如果出现下面的情况,也许就有点茫然了。

    - (void)foo{ 
    static dispatch_once_t onceToken; 
    dispatch_once(&onceToken, ^{
     [self foo]; 
    }); 
    // whatever...}
    

    是的,你猜的没错,它发生死锁了,但为什么会发生死锁呢?
    观察一下程序的调用栈,


    Paste_Image.png

    它在dispatch_once_f卡住了,查阅了相关资料,有兴趣的同学可以去看看dispatch_once_f的实现,大概就是onceToken在执行第一次block的时候,将其值由NULL指向第一次执行它的指针,在block执行完成之前,所有进来的其他的调用者都被派遣到一个叫waiter的链表里,这些调用者呢都在等待一个信号量,当block完成后,oncetoken将被置为DISPATCH_ONCE_DONE,同时也会给waiter抛出一个信号,告诉它们我已经完成啦。看到这里,估计大家明白了,foo在第二次调用的时候,它跑到了waiter链表里,等待block中自己(foo)发送一个完成的信号量,所以,它发生了死锁。

    参考资料:http://stackoverflow.com/questions/19176219/why-am-i-getting-deadlock-with-dispatch-once

    所以,这个故事告诉我们 :单例虽好,可不要递归调用哦。


    故事讲完了,欢迎叨扰,欢迎批评,欢迎各种形式的交流。

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