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单例模式重新学习

news 2025/9/15 8:01:39

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从头开始构建单例
饿汉模式
总结
P.S：Code Snippets：自定义代码片段

在开发项目中，有很多时候我们需要一个全局的对象，而且要保证全局有且仅有一份即可，单例在这个时候就是最佳的选择，系统已经有很多单例存在，例如UIApplication、NSNotification、NSFileManager等等

从头开始构建单例

我们先来看一个最简单的单例模式，首先我们要有一个能够在全局获取到单例的类方法

 + (id)sharedInstance {  static Singleton *instance = nil;if (!instance) {  instance = [[super allocWithZone:NULL] init];}  return instance;  }

但其实如果按照这个写法，在遇到多线程时，是有可能多次初始化单例

所以我们使用dispatch_once保证线程安全，dispatch_once是原子性的

+ (instancetype)sharedInstance {static Singleton *instance = nil;static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{instance = [[super allocWithZone:NULL] init];});return instance;
}

接下来实现类本身的方法

一个自定义类，应该需要申请内存(alloc)和初始化(init)两步，

我们要确保对象的唯一性，因此在第一步这个阶段我们就要拦截它。当我们调用alloc方法时，OC内部会调用allocWithZone这个方法来申请内存，我们重写这个方法，然后在这个方法中调用shareInstance方法返回单例对象，这样就可以达到我们的目的

除了申请内存和初始化，拷贝也有可能会导致单例出现多次，所以重写copyWithZone方法，然后在这个方法中调用shareInstance方法返回单例对象

+ (instancetype)sharedInstance {static Singleton *instance = nil;static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{instance = [[super allocWithZone:NULL] init];});return instance;
}+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {return [self sharedInstance];
}- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {return self;
}- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {return self;
}

这样，一个基本的单例方法，就全部实现了，基本上可以避免出现多个实例或者奇奇怪怪的情况出现

这种方式叫做懒汉模式，这种模式创建出的单例只会在我们需要的时候创建，这种模式可以节省系统资源，提高性能

饿汉模式

饿汉模式与懒汉模式最大的不同就是他们会在一开始就把示例创建好，一般来说，会在load中创建示例来实现

+load 方法是当类或者分类被加载到内存中时，系统自动调用的，该方法只会调用一次，所有的类都会在程序启动的时候加载一次

// 在类的实现文件中声明一个静态实例
static Singleton *instance = nil;@implementation Singleton// 在 +load 方法中创建单例实例
+ (void)load {instance = [[super allocWithZone:NULL] init];
}// 饿汉模式的全局访问点
+ (instancetype)sharedInstance {return instance;
}// 重写 allocWithZone: 方法，确保无法通过 alloc 直接创建新实例
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {// 直接返回已经创建好的单例实例return [self sharedInstance];
}// 重写 copy 和 mutableCopy 方法，防止实例被复制
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {return self;
}- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {return self;
}@end