一、单例介绍
单例模式：单例模式，属于创建类型的一种常用的软件设计模式。通过单例模式的方法创建的类在当前进程中只有一个实例。
为了我们能更好的理解单例模式，我列举以下几个cocoa框架中常用的单例：
1.UIApplication：应用程序。一个UIApplication对象就代表着一个应用程序，每个应用程序有且仅有一个UIApplication对象，开发中最常用的是使用它的openURL函数来跳转到其他应用程序，通过 [UIApplication sharedApplication] 类方法可以获得。
2.NSNotificationCenter：通知中心。iOS中的通知中心是一种消息广播，采用观察者模式和单例模式，一个应用有且仅有一个通知中心。通过 [NSNotificationCenter defaultCenter] 类方法可以获得。
3.NSFileManager：文件管理器。它是iOS文件系统的接口，用来创建、修改、访问文件。一个应用有且仅有一个文件管理器。通过 [NSFileManager defaultManager] 类方法可以获得。
4.NSUserDefaults：用户偏好设置。它主要用来存储简单的键值对数据，数据持久化最简单和基础的一种方案。通过 [NSUserDefaults standardUserDefaults] 类方法可以获得。
5.NSURLCache：URL缓存。通过将NSURLRequest对象映射到NSCachedURLResponse对象来实现对URL加载请求的响应的缓存。通过 [NSURLCache sharedURLCache] 类方法可以获得。
1.1 单例模式的要点
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1.只能有一个实例；
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2.它必须自行创建这个实例；
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3.它必须自行向整个系统提供这个实例。
从具体实现角度来说，是以下三点：
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1.单例模式的类只提供私有的构造函数；
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2.类定义中含有一个该类的静态私有对象（实例）；
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3.提供一个静态的公有函数用于创建或获取它本身的静态私有对象（实例）。
1.2 单例模式的优点
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1.实例控制：单例可以保证系统中该类有且仅有一个实例，确保所有对象都访问这个唯一实例；
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2.灵活性：因为类控制了实例化的过程，所以类可以灵活更改实例化过程；
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3.节省开销：因为只有一个实例，所以减少内存开发和系统的性能开销。
1.3 单例模式的缺点
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1.由于单例模式中没有抽象层，可扩展性比较差。
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2.实例一旦被创造，对象指针保存在静态区，那么在堆区分配的空间只有在App结束后才会被释放；
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3.单例类职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。
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4.滥用单例会带来一些负面问题，比如，单例会隐性地让毫不相关的类产生耦合等问题。
二、单例的实现
单例的实现重点就是防止在外部调用的时候出现多个不同的实例，也就是说要从创建的方式入手禁止出现多个不同的实例。
主要做到以下几点：
1.防止调用 [[A alloc] init] 引起错误
2.防止调用 new 引起错误
3.防止调用 copy 引起错误
4.防止调用 mutableCopy 引起错误
2.1 典型的单例写法
static id sharedMyManager;
+(id)shareThemeManager{
if(sharedThemeManager == nil){
shareMyManager = [[self alloc]init];
}
return sharedMyManager;
}
缺点：无法保证多线程情况下只创建一个对象。适用于只有单线程。
2.2 加锁的写法
static Singleton *_sharedSingleton = nil;
+(instancetype)sharedSingleton {
@synchronized(self){ //加锁，保证多线程下也只能有一个线程进入
if (! _sharedSingleton) {
_sharedSingleton = [[self alloc] init];
}
}
return _sharedSingleton;
}
2.3 GCD写法【常用】
2.3.1 重写父类方法
static Singleton *_sharedSingleton = nil; + (instancetype)sharedSingleton { static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ // 不能再使用 alloc 方法 // 因为已经重写了 allocWithZone 方法，所以这里要调用父类的分配空间的方法 _sharedSingleton = [[super allocWithZone:NULL] init]; }); return _sharedSingleton; } // ②、防止 [[A alloc] init] 和 new 引起的错误。因为 [[A alloc] init] 和 new 实际是一样的工作原理，都是执行了下面方法 + (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone { return [Singleton sharedSingleton]; } // ③、NSCopying 防止 copy 引起的错误。当你的单例类不遵循 NSCopying 协议，外部调用本身就会出错. - (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone { return [Singleton sharedSingleton]; } // ④、防止 mutableCopy 引起的错误，当你的单例类不遵循 NSMutableCopying 协议，外部调用本身就会出错. - (id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone { return [Singleton sharedSingleton]; } dispatch_once 主要是根据 onceToken 的值来决定怎么去执行代码。
1.当 onceToken = 0 时，线程执行 dispatch_once 的 block 中代码；
2.当 onceToken = -1 时，线程跳过 dispatch_once 的 block 中代码不执行；
3.当 onceToken 为其他值时，线程被阻塞，等待 onceToken 值改变。
当线程调用 shareInstance，此时 onceToken = 0，调用 block 中的代码，此时 onceToken = 其他值。当其他线程再调用 shareInstance 方法时，onceToken为其他值，线程阻塞。当 block 线程执行完 block 之后，onceToken = -1，其他线程不再阻塞，跳过 block。下次在调用 shareInstance 时， block 已经为 -1，直接跳过 block。
2.3.2 禁止外部调用
这种写法还蛮简单好用的~
.h 文件
- (instancetype)init NS_UNAVAILABLE; + (instancetype)new NS_UNAVAILABLE; - (id)copy NS_UNAVAILABLE; - (id)mutableCopy NS_UNAVAILABLE;
.m 文件
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static Singleton *_sharedSingleton = nil; + (instancetype)sharedSingleton { static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ _sharedSingleton = [[self alloc] init]; // 要使用 self 来调用 }); return _sharedSingleton; }当运行 init 或者 new 时，会报错 'init' is unavailable 或者 'new' is unavailable。
2.3.3 宏定义写法
写成宏是比较方便也比较常见的一种：
#define MY_SINGLETON_DEF(_type_) + (_type_ *)sharedInstance; \
+(instancetype) alloc __attribute__((unavailable("call sharedInstance instead"))); \
+(instancetype) new __attribute__((unavailable("call sharedInstance instead"))); \
-(instancetype) copy __attribute__((unavailable("call sharedInstance instead"))); \
-(instancetype) mutableCopy __attribute__((unavailable("call sharedInstance instead"))); \
#define MYY_SINGLETON_IMP(_type_) + (_type_ *)sharedInstance{ \
static _type_ * sharedInstance = nil; \
static dispatch_once_t onceToken; \
dispatch_once(&onceToken, ^{ \
sharedInstance = [[super alloc] init]; \
}); \
return sharedInstance; \
}
用法也很简单：
//引用
@interface MYSingleton : NSObject
MY_SINGLETON_DEF(MYSingleton);
@end
//实现
@implementation MYSingleton
MY_SINGLETON_IMP(MYSingleton);
@end
2.4 免锁写法
static Singleton *_sharedSingleton = nil;
+ (instancetype)sharedSingleton {
static BOOL initialized = NO;
if (initialized == NO){
initialized = YES;
_sharedSingleton = [[self alloc] init];
}
return _sharedSingleton;
}
1,2,4三种写法还需将 init new 重写或禁用才算完整哦~
三、单例的滥用
上面关于单例的部分，写的太好了，所以我把全文搬运过来了
原文地址：iOS 单例模式详解/避免滥用单例
有兴趣的可以去看看
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