iOS中的單例你用對了麼?

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單例模式怎麼定義的,可能在不同的語言,不同的書中不完全一樣,但是概況開來都應該是:一個類有且僅有一個例項,並且自行例項化向整個系統提供。

因此,首先你可能需要確定你是真的需要一個單例類,還是說僅僅是需要一個方便呼叫的例項化方法。如果你是真的需要一個單例類,那麼你就應該確保這個單例類,有且僅有一個例項(不管怎麼操作都只能獲取到這個例項)。

最近看到一些github上的單例使用,別人的用法,有一些思考,然後寫demo測試了下,就這個簡單的單例也有一些坑呢,希望能給他人一些提醒。

Objective-C中的單例

我們通常在OC中實現一個單例方法都是這樣:

static HLTestObject *instance = nil;
 (instancetype)sharedInstance
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[[self class] alloc] init];
    });
    return instance;
}

可是這樣就可以了麼?我做了如下測試:

HLTestObject *objct1 = [HLTestObject sharedInstance];
NSLog(@"%@",objct1);
HLTestObject *objc2 = [[HLTestObject alloc] init];
NSLog(@"%@",objc2);
HLTestObject *objc3 = [HLTestObject new];
NSLog(@"%@",objc3);

看到這個測試,你想到列印結果了麼?結果是這樣的:

2016-05-23 12:52:57.095 PractiseProject[3579:81998] 
2016-05-23 12:52:57.095 PractiseProject[3579:81998] 
2016-05-23 12:52:57.095 PractiseProject[3579:81998] 

很明顯,通過三種方式建立出來的是不同的例項物件,這就違背了單例類有且僅有一個例項的定義。

為了防止別人不小心利用alloc/init方式建立示例,也為了防止別人故意為之,我們要保證不管用什麼方式建立都只能是同一個例項物件,這就得重寫另一個方法,實現如下:

  (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [super allocWithZone:zone];
    });
    return instance;
}

再次用上面的測試程式碼,結果是這樣的:

2016-05-23 12:57:37.396 PractiseProject[3618:83975] 
2016-05-23 12:57:37.396 PractiseProject[3618:83975] 
2016-05-23 12:57:37.396 PractiseProject[3618:83975] 

好像用不同的構造方法,獲取的都是同一個物件,你以為這樣就完了?還早著呢!

一般我們的類裡肯定都會有一些屬性,然後我就新增了兩個property:

@property (assign, nonatomic)   int  height;
@property (strong, nonatomic)   NSObject  *object;
@property (strong, nonatomic)   NSMutableArray  *arrayM;

而一些物件類的初始化,或者基礎型別的預設值設定都是在init方法裡,就像這樣:

- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        _height = 10;
        _object = [[NSObject alloc] init];
        _arrayM = [[NSMutableArray alloc] init];
    }
    return self;
}

我重寫了HLTestObject類的description方法:

- (NSString *)description
{
    NSString *result = @"";
    result = [result stringByAppendingFormat:@"<%@: %p>",[self class], self];
    result = [result stringByAppendingFormat:@" height = %d,",self.height];
    result = [result stringByAppendingFormat:@" arrayM = %p,",self.arrayM];
    result = [result stringByAppendingFormat:@" object = %p,",self.object];
    return result;
}

還是用上面的測試程式碼,測試結果是這樣的:

2016-05-23 13:14:43.684 PractiseProject[3781:92758]  height = 20, arrayM = 0x7f8a5b422940, object = 0x7f8a5b4544e0,
2016-05-23 13:14:43.684 PractiseProject[3781:92758]  height = 10, arrayM = 0x7f8a5b4552e0, object = 0x7f8a5b45a710,
2016-05-23 13:14:43.684 PractiseProject[3781:92758]  height = 10, arrayM = 0x7f8a5b459770, object = 0x7f8a5b4544e0,

可以看到,儘管使用的是同一個示例,可是他們的property值卻不一樣。

因為儘管沒有為示例重新分配記憶體空間,但是因為又執行了init方法,會導致property被重新初始化。

所以我們需要修改單例的實現。

第一種:

可以將property的初始化或者預設值設定放到dispatch_once 的block內部:

static HLTestObject *instance = nil;
 (instancetype)sharedInstance
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[[self class] alloc] init];
        instance.height = 10;
        instance.object = [[NSObject alloc] init];
        instance.arrayM = [[NSMutableArray alloc] init];
    });
    return instance;
}
 (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [super allocWithZone:zone];
    });
    return instance;
}
- (NSString *)description
{
    NSString *result = @"";
    result = [result stringByAppendingFormat:@"<%@: %p>",[self class], self];
    result = [result stringByAppendingFormat:@" height = %d,",self.height];
    result = [result stringByAppendingFormat:@" arrayM = %p,",self.arrayM];
    result = [result stringByAppendingFormat:@" object = %p,",self.object];
    return result;
}

來看看測試結果:

2016-05-23 13:29:14.856 PractiseProject[3909:99058]  height = 20, arrayM = 0x7fa722716c10, object = 0x7fa7227140e0,
2016-05-23 13:29:14.856 PractiseProject[3909:99058]  height = 20, arrayM = 0x7fa722716c10, object = 0x7fa7227140e0,
2016-05-23 13:29:14.856 PractiseProject[3909:99058]  height = 20, arrayM = 0x7fa722716c10, object = 0x7fa7227140e0,

第二種:

static HLTestObject *instance = nil;
 (instancetype)sharedInstance
{
    return [[self alloc] init];
}
- (instancetype)init
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [super init];
        instance.height = 10;
        instance.object = [[NSObject alloc] init];
        instance.arrayM = [[NSMutableArray alloc] init];
    });
    return instance;
}
 (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [super allocWithZone:zone];
    });
    return instance;
}
- (NSString *)description
{
    NSString *result = @"";
    result = [result stringByAppendingFormat:@"<%@: %p>",[self class], self];
    result = [result stringByAppendingFormat:@" height = %d,",self.height];
    result = [result stringByAppendingFormat:@" arrayM = %p,",self.arrayM];
    result = [result stringByAppendingFormat:@" object = %p,",self.object];
    return result;
}

測試結果:

2016-05-23 13:31:44.824 PractiseProject[3939:100662]  height = 20, arrayM = 0x7fa9da707ca0, object = 0x7fa9da70a940,
2016-05-23 13:31:44.825 PractiseProject[3939:100662]  height = 20, arrayM = 0x7fa9da707ca0, object = 0x7fa9da70a940,
2016-05-23 13:31:44.825 PractiseProject[3939:100662]  height = 20, arrayM = 0x7fa9da707ca0, object = 0x7fa9da70a940,

注意:

以上程式碼均是使用ARC的方式管理記憶體,如果你還在使用MRC(這也太不與時俱進了)。那你還需要重寫 retain 和release方法,防止示例引用計數的改變。

Swift中的單例

利用Swift中的一些特性,Swift中的單例可以超級簡單,like this:

class HLTestObject: NSObject {
    static let sharedInstance = HLTestObject();
}

可是這樣就完了麼?同樣寫一段測試程式碼:

let object1 = HLTestObject.sharedInstance;
print(object1);
let object2 = HLTestObject();
print(object2);

列印結果卻是這樣的:

所以,我們必須禁用到構造方法:

class HLTestObject: NSObject {
    static let sharedInstance = HLTestObject();
    private override init() {
    }
}

如果有例項屬性需要初始化,就可以這樣:

class HLTestObject: NSObject {
    var height = 10;
    var arrayM: NSMutableArray
    var object: NSObject
    static let sharedInstance = HLTestObject();
    private override init() {
        object = NSObject()
        arrayM = NSMutableArray()
        super.init()
    }
}

當然,由於Swift的特性,在Swift中建立單例的方式也不止一種,需要注意的是要確保該類有且僅有一個例項就OK了。