iOS设计模式 ——单例模式详解以及严格单例模式注意点

一、我们常用的单例有哪些？

 [[UIApplication sharedApplication] statusBarStyle];//系统中的单例模式，通过它获取到状态栏的style

 [NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:<#(nonnull id)#> selector:<#(nonnull SEL)#> name:<#(nullable NSString *)#> object:<#(nullable id)#>];//defaultCenter从控制中心类中获取到了单例的实例

 [NSUserDefaults standardUserDefaults] setObject:<#(nullable id)#> forKey:<#(nonnull NSString *)#>];
 [NSFileManager defaultManager];

从这些常用的单例可以发现，通过这些常用的单例方法来获取到这个类的唯一实例，再在这个实例的基础上进行相关的操作、作业。

二、单例模式基本原理

单例模式，一般用来管理某些资源的，用来管理某个对象，他这个对象持有了某些核心资源，这个资源可以全局共享。大部分情况我们使用单例模式就是为了共享信息，一般作为管理中心。

缺点是因为他共享了信息，就破坏了设计模式中的最少知识原则，产生了耦合，破坏了封装性，。但是在解决问题的过程中，这种不好的地方也是可以忽略的。

下面我们来自己写一个单例的例子，详细的讲一下对单例的理解。创建一个UserInfoManagerCenter的类

仿照系统的单例形式自己写这个类方法。

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface UserInfoManagerCenter : NSObject
@property (nonatomic ,strong) NSString *name;
@property (nonatomic ,strong) NSString *age;
+ (instancetype)managerCenter;
@end

在UserInfoManagerCenter.m中实现这个方法

#import "UserInfoManagerCenter.h"
@implementation UserInfoManagerCenter
/**
 *  常规做法
 */
+(instancetype)managerCenter
{
    static UserInfoManagerCenter *center = nil;//静态变量持有这个对象
    if (center == nil) {
        center = [[UserInfoManagerCenter alloc]init];
    }
    return center;
}
@end

但是这种方法并不好，当多个地方调用这个方法时，会造成同时都进入到alloc init。

因此，使用第二种方法

#import "UserInfoManagerCenter.h"
@implementation UserInfoManagerCenter
/**
 *  第二种方案，用dispatch_once来解决竞争问题
 */
+(instancetype)managerCenter
{
    static UserInfoManagerCenter *center = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        center = [[UserInfoManagerCenter alloc]init];
    });
    return center;
}
@end

当然还有第三种方法 --- initialize的作用，同一个类初始化时只会调用一次。

#import "UserInfoManagerCenter.h"
static UserInfoManagerCenter *center = nil;
@implementation UserInfoManagerCenter
/**
 *  第三种方法，每个类调用任意方法时都会提前调用的这个initialize方法，initialize的作用，同一个类初始化时只会调用一次。所以说我们将单例写在这个地方也是没有问题的，但是不推荐
 */
+(void)initialize
{
    if (self == [UserInfoManagerCenter class]) {
        center = [[UserInfoManagerCenter alloc]init];
    }
}
+(instancetype)managerCenter
{
    return center;
}
@end

让我们来验证下，然后在AppDelegate里赋值

#import "AppDelegate.h"
#import "UserInfoManagerCenter.h"
@interface AppDelegate ()
@end
@implementation AppDelegate
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    UserInfoManagerCenter *center = [UserInfoManagerCenter managerCenter];
    center.name = @"YUSIR";
    
    return YES;
}

在ViewController的viewDidLoad里取出值查看结果

#import "ViewController.h"
#import "UserInfoManagerCenter.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    UserInfoManagerCenter * center = [UserInfoManagerCenter managerCenter];
    NSLog(@"name:%@",center.name);
}

三种方法结果能打印出来，单例实现了资源共享

三、严格单例模式的注意点

下面来简单谈谈严格的单例模式，有三个问题可能需要注意一下：

1.如何防止继承；

2.如何确保实例对象只出现一个；

3.防止实例对象被释放掉；

第一个问题，防止继承

+(instancetype)managerCenter
{
    static UserInfoManagerCenter *center = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        center = [[UserInfoManagerCenter alloc]init];
    });
    
    //防止子类重载调用使用
    NSString *classString = NSStringFromClass([self class]);//获取当前类的名字
    if ([classString isEqualToString:@"UserInfoManagerCenter"] == NO) {
        NSParameterAssert(nil); //填nil会导致程序崩溃
    }
    return center;
}

创建一个子类继承自UserInfoManagerCenter，调用managerCenter会直接崩溃，比较简单这里就不截图了

第二个问题，如何确保实例对象只出现一个。除了类方法之类还有init方法，只能重写他的init方法，来实现init方法失效

static UserInfoManagerCenter *center = nil;
@implementation UserInfoManagerCenter
+(instancetype)managerCenter
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        center = (UserInfoManagerCenter *)@"UserInfoManagerCenter";
        center = [[UserInfoManagerCenter alloc]init];
    });
    //防止子类重载调用使用
    NSString *classString = NSStringFromClass([self class]);//获取当前类的名字
    if ([classString isEqualToString:@"UserInfoManagerCenter"] == NO) {
        NSParameterAssert(nil); //填nil会导致程序崩溃
    }
    return center;
}
- (instancetype)init {
    NSString *string = (NSString *)center;
    if ([string isKindOfClass:[NSString class]]== YES && [string isEqualToString:@"UserInfoManagerCenter"]) {
        self = [super init];
        if (self) {
            //防止子类重载调用使用
            NSString *classString = NSStringFromClass([self class]);//获取当前类的名字
            if ([classString isEqualToString:@"UserInfoManagerCenter"] == NO) {
                NSParameterAssert(nil); //填nil会导致程序崩溃
            }
        }
        return self;
    }else {
        return nil;
    }
}