iOS開發之單例模式，iOS開發之模式

iOS開發之單例模式，iOS開發之模式

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。有很多時候必須要建立一個對象，並且不能建立多個，用單例就為了防止建立多個對象。單例模式的意思就是某一個類有且只有一個執行個體。單例模式確保某一個類只有一個執行個體，而且自行執行個體化並向整個系統提供這個執行個體。

一、單例模式的三要點：

　　1. 該類有且只有一個執行個體;

　　2. 該類必須能夠自行建立這個執行個體;

　　3. 該類必須能夠自行向整個系統提供這個執行個體。

 

二、單例模式的優點與缺點：

 1. 記憶體佔用與已耗用時間

  　　對比使用單例模式和非單例模式的例子，在記憶體佔用與已耗用時間存在以下差距：

   　(1) 單例模式：單例模式每次擷取執行個體時都會先進行判斷，看該執行個體是否存在——如果存在，則返回；否則，則建立執行個體。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執行個體的話，那麼就不會建立執行個體，節約了記憶體空間。

   　(2) 非單例模式：當類載入的時候就會建立類的執行個體，不管你是否使用它。然後當每次調用的時候就不需要判斷該執行個體是否存在了，節省了啟動並執行時間。但是如果該執行個體沒有使用的話，就浪費了記憶體。

 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，那就可能會導致並發問題。在這種情況下，會建立出兩個執行個體來，也就是單例的控制在並發情況下失效了。

      (2) 非單例模式是安全執行緒的，因為程式保證只載入一次，在載入的時候不會發生並發情況。

 　  (3) 單例模式如果要實現安全執行緒，只需要加上synchronized即可。但是這樣一來，就會減低整個程式的訪問速度，而且每次都要判斷，比較麻煩。

      (4) 雙重檢查加鎖：為瞭解決(3)的繁瑣問題，可以使用“雙重檢查加鎖”的方式來實現，這樣，就可以既實現安全執行緒，又能使得程式效能不受太大的影響。

          (4.1) 雙重檢查加鎖機制——並不是每次進入要調用的方法都需要同步，而是先不同步，等進入了方法之後，先檢查執行個體是否存在，如果不存在才進入下面的同步塊，這是第一重檢查。當進入同步塊後，再次檢查執行個體是否存在，如果不存在，就在同步的情況下建立一個執行個體，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修飾的變數的值，將不會被本地線程緩衝，所有對該變數的讀寫都是直接操作共用記憶體的，從而確保了多個線程能正確的處理該變數。這種實現方式既可以實現安全執行緒地建立執行個體，而又不會對效能造成太大的影響。它只是在第一次建立執行個體的時候同步，以後就不需要同步了，從而加快了運行速度。

 3. 單例模式會阻止其它對象執行個體化其自己的對象的副本，從而確保所有對象都訪問唯一執行個體。

 4. 因為單例模式的類控制了執行個體化的過程，所以類可以更加靈活修改執行個體化過程。

 

三、iOS中的單例模式

 1. 基本步驟：

    (1) 為單例對象建立一個靜態執行個體，可以寫成全域的，也可以在類方法裡面實現，並初始化為nil；

    (2) 實現一個執行個體構造方法，檢查上面聲明的靜態執行個體是否為nil，如果是，則建立並返回一個本類的執行個體；

    (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執行個體；

    (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建立一個單例模式： 2  3 在ImageStore.h檔案中，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檔案中，編寫代碼如下：16 #import "ImageStore.h"17 static ImageStore *defaultImageStore = nil;18 @implementation ImageStore19 //防止建立另一個該類型的執行個體20 + (id)allocWithZone:(NSZone *)zone21 {22     return [self defaultImageStore];23 }24 + (ImageStore*)defaultImageStore25 {26     if(!defaultImageStore)27     {28         //建立一個單例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