iOS单例对象

1：概念

单例是一种常见的设计模式。经过单例模式能够保证系统中一个类只有一个实例并且该实例易于外界访问，从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。

在单例所属的类中只存在这么一个实例，而且相似全局变量，在系统任意位置都能访问单例对象。

2：用处

1）在系统中某种对象只能存在一个，多了不行。

2）系统中某种对象实例只须要一个就够了，节省内存。

3：iOS系统中一些用到单例的地方

[UIApplication sharedApplication];
[NSNotificationCenter defaultCenter];
[NSFileManager defaultManager];
[NSUserDefaults standardUserDefaults];
[NSURLCache sharedURLCache];
[NSHTTPCookieStorage sharedHTTPCookieStorage];复制代码

iOS单例的建立

1.单线程单例

咱们知道对于单例类，咱们必须留出一个接口来返回生成的单例，因为一个类中只能有一个实例，因此咱们在第一次访问这个实例的时候建立，以后访问直接取已经建立好的实例

@implementation Singleton

+ (instancetype)shareInstance
{
   static Singleton* single;
   if (!single) {
        single = [[Singleton alloc] init];
    }
    return single;
}

@end
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ps:严格意义上来讲，咱们还须要将alloc方法封住，由于严格的单例是不容许再建立其余实例的，而alloc方法能够在外部任意生成实例。可是考虑到alloc属于NSObject，iOS中没法将alloc变成私有方法，最多只能覆盖alloc让其返回空，不过这样作也可能会让使用接口的人误解，形成其余问题。因此咱们通常状况下对alloc不作特殊处理。系统的单例也未对alloc作任何处理

2.@synchronized单例

对于一个实例，咱们通常并不能保证他必定会在单线程模式下使用，因此咱们得适配多线程状况。在多线程状况下，上面的单例建立方式可能会出现问题。若是两个线程同时调用shareInstance,可能会建立出2个single来。因此对于多线程状况下，咱们须要使用@synchronized来加锁。

@implementation Singleton

+ (instancetype)shareInstance
{
    static Singleton* single;
    @synchronized(self){
        if (!single) {
            single = [[Singleton alloc] init];
        }
    }
    return single;
}

@end
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这样的话，当多个线程同时调用shareInstance时，因为@synchronized已经加锁，因此只能有一个线程进入建立single。这样就解决了多线程下调用单例的问题

3.dispatch_once单例

使用@synchronized虽然解决了多线程的问题，可是并不完美。由于只有在single未建立时，咱们加锁才是有必要的。若是single已经建立.这时候锁不只没有好处，并且还会影响到程序执行的性能（多个线程执行@synchronized中的代码时，只有一个线程执行，其余线程须要等待）。那么有没有方法既能够解决问题，又不影响性能呢？
这个方法就是GCD中的dispatch_once

@implementation Singleton

+ (instancetype)shareInstance
{
    static Singleton* single;
    static dispatch_once_t onceToken;   //①onceToken = 0;
    
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        NSLog(@"%ld",onceToken);        //②onceToken = 140734731430192
        single = [[Singleton alloc] init];
    });
    
    NSLog(@"%ld",onceToken);            //③onceToken = -1;
    return single;
}

@end
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dispatch_once为何能作到既解决同步多线程问题又不影响性能呢？
下面咱们来看看dispatch_once的原理：

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为其余值时，线程被线程被阻塞，等待onceToken值改变

当线程首先调用shareInstance，某一线程要执行block中的代码时，首先须要改变onceToken的值，再去执行block中的代码。这里onceToken的值变为了140734731430192。
这样当其余线程再获取onceToken的值时，值已经变为140734731430192。其余线程被阻塞。
当block线程执行完block以后。onceToken变为-1。其余线程再也不阻塞，跳过block。
下次再调用shareInstance时，block已经为-1。直接跳过block。
这样dispatch_once在首次调用时同步阻塞线程，生成单例以后，再也不阻塞线程。dispatch_once是建立单例的最优方案

总结：

1. 单例模式是一个很好的设计模式，他就像一个全局变量同样，可让咱们在任何地方都使用同一个实例。
2. 若是要本身建立单例模式，最好使用dispatch_once方法，这样便可解决多线程问题，又能达到高效的目的

单例虽然好用，不过他并不适合继承和扩展，因此使用单例的时候要注意这点。千万不要任何东西都使用单例，要适可而止