iOS開發之單例模式
在iOS開發中，有很多地方都選擇使用單例模式。有很多時候必須要創建一個對象，并且不能創建多個，用單例就為了防止創建多個對象。單例模式的意思就是某一個類有且只有一個實例。單例模式確保某一個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統提供這個實例。
一、單例模式的三要點：
1. 該類有且只有一個實例;
2. 該類必須能夠自行創建這個實例;
3. 該類必須能夠自行向整個系統提供這個實例。
二、單例模式的優點與缺點：
1. 內存占用與運行時間
對比使用單例模式和非單例模式的例子，在內存占用與運行時間存在以下差距：
(1) 單例模式：單例模式每次獲取實例時都會先進行判斷，看該實例是否存在——如果存在，則返回；否則，則創建實例。因此，會浪費一些判斷的時間。但是，如果一直沒有人使用這個實例的話，那么就不會創建實例，節約了內存空間。
(2) 非單例模式：當類加載的時候就會創建類的實例，不管你是否使用它。然后當每次調用的時候就不需要判斷該實例是否存在了，節省了運行的時間。但是如果該實例沒有使用的話，就浪費了內存。
2. 線程的安全性
(1) 從線程的安全性上來講，不加同步的單例模式是不安全的。比如，有兩個線程，一個是線程A，另外一個是線程B，如果它們同時調用某一個方法，那就可能會導致并發問題。在這種情況下，會創建出兩個實例來，也就是單例的控制在并發情況下失效了。
(2) 非單例模式是線程安全的，因為程序保證只加載一次，在加載的時候不會發生并發情況。
(3) 單例模式如果要實現線程安全，只需要加上synchronized即可。但是這樣一來，就會減低整個程序的訪問速度，而且每次都要判斷，比較麻煩。
(4) 雙重檢查加鎖：為了解決(3)的繁瑣問題，可以使用“雙重檢查加鎖”的方式來實現，這樣，就可以既實現線程安全，又能使得程序性能不受太大的影響。
(4.1) 雙重檢查加鎖機制——并不是每次進入要調用的方法都需要同步，而是先不同步，等進入了方法之后，先檢查實例是否存在，如果不存在才進入下面的同步塊，這是第一重檢查。當進入同步塊后，再次檢查實例是否存在，如果不存在，就在同步的情況下創建一個實例，這是第二重檢查。這樣一來，就只需要同步一次，從而減少了多次在同步情況下進行判斷所浪費的時間。
(4.2) 雙重檢查加鎖機制的實現，會使用一個關鍵字volatile。它的意思是：被volatile修飾的變量的值，將不會被本地線程緩存，所有對該變量的讀寫都是直接操作共享內存的，從而確保了多個線程能正確的處理該變量。這種實現方式既可以實現線程安全地創建實例，而又不會對性能造成太大的影響。它只是在第一次創建實例的時候同步，以后就不需要同步了，從而加快了運行速度。
3. 單例模式會阻止其它對象實例化其自己的對象的副本，從而確保所有對象都訪問唯一實例。
4. 因為單例模式的類控制了實例化的過程，所以類可以更加靈活修改實例化過程。
三、iOS中的單例模式
1. 基本步驟：
(1) 為單例對象創建一個靜態實例，可以寫成全局的，也可以在類方法里面實現，并初始化為nil；
(2) 實現一個實例構造方法，檢查上面聲明的靜態實例是否為nil，如果是，則創建并返回一個本類的實例；
(3) 重寫allocWithZone方法，用來保證其他人直接使用alloc和init試圖獲得一個新實力的時候不產生一個新實例；
(4) 適當實現allocWitheZone，copyWithZone，release和autorelease。
1 下面以ImageStore為例子來簡述一下如何創建一個單例模式： 2 3 在ImageStore.h文件中，編寫代碼如下： 4 #import <Foundation/Foundation.h> 5 @interface ImageStore : NSObject 6 { 7 NSMutableDictionary *dictionary; 8 } 9 + (ImageStore*)defaultImageStore;10 - (void)setImage : (UIImage*)image forKey : (NSString*)string;11 - (UIImage*)imageForKey : (NSString*)string;12 - (void)deleteImageForKey : (NSString*)string;13 @end14 15 在ImageStore.m文件中，編寫代碼如下：16 #import "ImageStore.h"17 static ImageStore *defaultImageStore = nil;18 @implementation ImageStore19 //防止創建另一個該類型的實例20 + (id)allocWithZone:(NSZone *)zone21 {22 return [self defaultImageStore];23 }24 + (ImageStore*)defaultImageStore25 {26 if(!defaultImageStore)27 {28 //創建一個單例29 defaultImageStore = [[super allocWithZone:NULL]init];30 }31 32 return defaultImageStore;33 }34 - (id)init35 {36 if(defaultImageStore)37 {38 return defaultImageStore;39 }40 41 self = [super init];42 43 if(self)44 {45 dictionary = [[NSMutableDictionary alloc]init];46 }47 48 return self;49 }50 - (void)setImage:(UIImage *)image forKey:(NSString *)string51 {52 [dictionary setObject:image forKey:string];53 }54 - (UIImage*)imageForKey:(NSString *)string55 {56 return [dictionary objectForKey:string];57 }58 - (void)deleteImageForKey:(NSString *)string59 {60 if(!string)61 {62 return;63 }64 65 [dictionary removeObjectForKey:string];66 }67 @end
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