Swift、Objective-C 單例模式 (Singleton)

標籤：傳遞   可見   print   turn   data   func   init   uri   資料模型   

本文的單例模式分為嚴格單例模式和不嚴格單例模式。單例模式要求一個類有一個執行個體，有公開介面可以訪問這個執行個體。嚴格單例模式，要求一個類只有一個執行個體；不嚴格單例模式，可以建立多個執行個體。

有的類只能有一個執行個體，例如 UIApplication，通過 shared 屬性訪問唯一的執行個體，屬於嚴格單例模式。有使用者登入功能的 App 中，如果目前使用者的資料模型與其他使用者的資料模型不同，那麼目前使用者的類也應該用嚴格單例模式。在邏輯上，目前使用者只有一個，只能有一個執行個體；這樣可以在各個地方訪問目前使用者的資料。如果目前使用者的資料模型與其他使用者的資料模型相同，則應用不嚴格單例模式。可以給其他使用者建立執行個體，同時也可以在各個地方訪問目前使用者的資料。

Swift 實現嚴格單例模式

大多數 Objective-C 的類都繼承自 NSObject，而 Swift 的類可以繼承自 NSObject 或者不繼承。

繼承自 NSObject

class SingletonClass: NSObject {    static let shared = SingletonClass()        // Make sure the class has only one instance    // Should not init or copy outside    private override init() {}        override func copy() -> Any {        return self // SingletonClass.shared    }        override func mutableCopy() -> Any {        return self // SingletonClass.shared    }        // Optional    func reset() {        // Reset all properties to default value    }}

靜態屬性 shared 持有唯一的執行個體，對外公開。

重載 init() 方法，使其對外不可見，不可以在外部調用，防止在外部建立執行個體。

重載 copy()、mutableCopy() 方法，返回 self，防止在外部複製執行個體。這裡也可以返回 SingletonClass.shared，效果是一樣的，因為只有一個執行個體。只有 shared 能調用 copy()、mutableCopy() 方法，那麼 self 就是 shared。寫 self，代碼比較簡潔。

單例一旦建立，一直持有，不能手動銷毀，但可以重設資料。如果需要的話，可以添加一個重設資料的方法 reset()。例如，目前使用者退出登入，需要把目前使用者執行個體的所有屬性重設為預設值，防止資料錯誤。

不繼承自 NSObject

class SingletonClass2 {        static let shared = SingletonClass2()        // Make sure the class has only one instance    // Should not init outside    private init() {}        // Optional    func reset() {        // Reset all properties to default value    }}

不繼承自 NSObject 的類沒有 copy()、mutableCopy() 方法，不需要重載。其他同上。

不嚴格單例模式

把重載的 init() 方法去掉，或者把 private 去掉，即可建立多個執行個體。如果繼承自 NSObject，重載 copy()、mutableCopy() 方法：建立新執行個體，傳遞資料給新執行個體，返回新執行個體。其他與嚴格單例模式相同。

不嚴謹的重設資料方法

如果單例有很多屬性，重設資料需要把每個屬性都變成預設值，則 reset() 方法要寫很多。有一種不嚴謹的重設資料方法：重建一個執行個體並賦值給持有執行個體的靜態變數。

class SingletonClass3 {        private static var _shared = SingletonClass3()        static var shared: SingletonClass3 {        return _shared    }        private init() {}        // Not safe    // We can obtain more than one instance outside with this function    func reset() {        SingletonClass3._shared = SingletonClass3()    }}

如果在外部存取單例都通過 shared 屬性，這麼寫不會出錯。然而，如果外部持有單例，就有可能出錯。

let s = SingletonClass3.shareds.reset()print(s === SingletonClass3.shared) // false

以上會輸出 false，s 在重設之後，和 SingletonClass3.shared 不是同一個對象。因此，這樣的重設資料方法不嚴謹。還是要老老實實把每個屬性賦為預設值。

Objective-C 實現嚴格單例模式

.h 檔案

@interface SingletonClassOC : NSObject+ (nonnull instancetype)shared;@end

.m 檔案

@implementation SingletonClassOCstatic id _shared;+ (nonnull instancetype)shared {    if (!_shared) {        _shared = [[self alloc] init];    }    return _shared;}+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {    static dispatch_once_t onceToken;    dispatch_once(&onceToken, ^{        _shared = [super allocWithZone:zone];    });    return _shared;}- (instancetype)init {    static dispatch_once_t onceToken;    dispatch_once(&onceToken, ^{        _shared = [super init];    });    return _shared;}- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {    return self; // _shared}- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {    return self; // _shared}// Optional- (void)reset {    // Reset all properties to default value}@end

靜態變數 _shared 持有唯一的執行個體，通過 shared 方法對外公開。在這方法中，如果發現 _shared 沒有初始化，則進行初始化。方法傳回值的 nonnull 表示傳回值不為空白，這樣寫方便 Swift 調用。不加 nonnull，shared 方法在 Swift 中的傳回值是 optional 類型 (SingletonClassOC?)，不方便使用；加上 nonnull 則為 SingletonClassOC 類型。

重載 allocWithZone: 和 init 方法，由 dispath_once 保證父類方法只執行一次並給 _shared 賦值，返回 _shared。外部調用初始化方法總是獲得 _shared 持有的唯一執行個體。

重載 copyWithZone: 和 mutableCopyWithZone: 方法，返回 self，防止在外部複製執行個體。由於只有一個執行個體 _shared，只能由 _shared 調用 copy、mutableCopy 方法，那麼 self 就是 _shared。

如果需要，用 reset 方法重設資料。

不嚴格單例模式

.h 檔案

@interface SingletonClassOC2 : NSObject+ (nonnull instancetype)shared;@end

.m 檔案

@implementation SingletonClassOC2+ (nonnull instancetype)shared {    static id _shared;    static dispatch_once_t onceToken;    dispatch_once(&onceToken, ^{        _shared = [[self alloc] init];    });    return _shared;}- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {    SingletonClassOC2 *copiedObject = [[self.class allocWithZone:zone] init];    // Copy data to copiedObject    return copiedObject;}- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {    SingletonClassOC2 *copiedObject = [[self.class allocWithZone:zone] init];    // Copy data to copiedObject    return copiedObject;}- (void)reset {    // Reset all properties to default value}@end

通過 shared 方法返回給外部存取的執行個體。靜態變數 _shared 不需要被多個方法使用，因此寫在 shared 方法裡即可。由 dispatch_once 保證 _shared 只初始化一次。

沒重載 allocWithZone: 和 init 方法，外部可以建立新執行個體。init 方法可以根據需要重載，在這裡進行初始化參數等，和非單例模式的類一樣，調用父類方法，最後返回 self。

重載 copyWithZone: 和 mutableCopyWithZone: 方法，在裡面建立新執行個體，傳遞資料給新執行個體，返回新執行個體。外部可以通過 copy 或 mutableCopy 方法複製執行個體。

SDWebImage 中就用到不嚴格單例模式

NSObject 的類方法 new 相當於 alloc 和 init 方法。

轉載請註明出處：http://www.cnblogs.com/silence-cnblogs/p/6776217.html

Swift、Objective-C 單例模式 (Singleton)