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单例可以说是我们开发中最常用的设计模式之一了, 但如果面试的时候,人家让你手写单例, 你可以吗?
单例的设计思路
为什么要有单例这个东西呢?
如果我们想创建一个全局的, 唯一的变量, 这个时候就需要用到单例了
这个变量可能我们会在项目的各个地方使用, 但是我们不想占用太多的内存空间, 那么我们就会使用单例, 因为单例只会开辟一次内存空间
- 全局只创建一次
提供一个静态变量
static id _instanceType = nil;
- 重写
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone方法, 因为我们在创建对象的时候使用的+ (instancetype)alloc方法, 最终还是会调用+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone方法
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
if (!_instanceType) {
_instanceType = [super allocWithZone:zone];
}
return _instanceType;
}
是不是有点像懒加载? 但这种写法是不严谨的, 当我们在子线程中创建对象的时候, 就可能造成多条线程同时访问+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone方法, 会造成线程不安全.
解决方案一: 加互斥锁
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
@synchronized (self) {
if (!_instanceType) {
_instanceType = [super allocWithZone:zone];
}
}
return _instanceType;
}
解决方案二: 使用GCD一次性代码
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
_instanceType = [super allocWithZone:zone];
});
return _instanceType;
}
注意: GCD一次性代码本身就是线程安全的
- 暴露一个方法给外界使用
+ (instancetype)sharedInstance {
return [[self alloc] init];
}
- 重写
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone方法和- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone, 这样就比较严谨一点, 如果这个单例遵守了NSCopying和NSMutableCopying协议, 那么无论是使用copy方法还是mutableCopy方法, 都只会得到同一个实例对象
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
return _instanceType;
}
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
return _instanceType;
}
- 你以为这样就结束了吗? 其实并没有, 倘若面试官问你在MRC下如何写单例的时候怎么办呢? 千万不能懵逼.
无非多了几个步骤
- 重写release方法
- 重写retain方法
- 重写retainCount方法
如果不重写这几个方法会怎样呢?
用不同的方式创建三个对象
当s1被release后, s1就已经被释放掉了, 这个时候单例对象指针指向的就是一个僵尸对象, 如下图:
访问僵尸对象报错
那么我们如何让单例对象不被释放掉了, 那就是要release方法失灵, 那么重写release方法, 就什么都不做. retain方法类似, 也什么都不做, 只返回一个当前的单例对象出去, retainCount方法就返回一个最大值出去.
- (oneway void)release {
}
- (instancetype)retain {
return _instanceType;
}
- (NSUInteger)retainCount {
return MAXFLOAT;
}
此时的单例应该就完成得差不多了, 但是还有一个问题, 单例能够继承吗? 在java等其他语言中, 单例是不可以继承的, 但在OC中, 虽然你可以那么做, 但实际的效果是, 要么你得到的全是父类, 要么全是子类, 完全不符合我们的要求, 那么, 如果我不想创建一个单例就写上面一串代码,想一劳永逸怎么办呢?
答案是: 创建一个单例宏
而且我们可以写一个条件编译的代码, 这样无论是ARC环境还是MRC环境, 都可以用, 我们需要用到这样的条件编译指令
#if __has_feature(onjc_arc)
#else
#endif
我们还可以创建一个带参数的宏, 这样就能自定义单例的构造方法
#define SINGLETON_INTERFACE(NAME) + (instancetype)shared##NAME;
#if __has_feature(onjc_arc)
#define SINGLETON_IMPLEMENTATION(NAME) static id _instanceType = nil;\
\
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {\
static dispatch_once_t onceToken;\
dispatch_once(&onceToken, ^{\
_instanceType = [super allocWithZone:zone];\
});\
return _instanceType;\
}\
\
+ (instancetype)shared##NAME {\
return [[self alloc] init];\
}\
\
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {\
return _instanceType;\
}\
\
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {\
return _instanceType;\
}\
#else
#define SINGLETON_IMPLEMENTATION(NAME) static id _instanceType = nil;\
\
\
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {\
static dispatch_once_t onceToken;\
dispatch_once(&onceToken, ^{\
_instanceType = [super allocWithZone:zone];\
});\
return _instanceType;\
}\
\
+ (instancetype)shared##NAME {\
return [[self alloc] init];\
}\
\
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {\
return _instanceType;\
}\
\
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {\
return _instanceType;\
}\
\
- (oneway void)release {\
\
}\
\
- (instancetype)retain {\
return _instanceType;\
}\
\
- (NSUInteger)retainCount {\
return MAXFLOAT;\
}\
\
#endif
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