iOS单例对象

iOS单例的创建

1.单线程单例

我们知道对于 单例类 ，我们必须留出一个接口来返回生成的单例，由于一个类中只能有一个实例，所以我们在第一次访问这个实例的时候创建，之后访问直接取已经创建好的实例

@implementation Singleton

+ (instancetype)shareInstance
{
   static Singleton* single;
   if (!single) {
        single = [[Singleton alloc] init];
    }
    return single;
}

@end
复制代码

ps:严格意义上来说，我们还需要将 alloc 方法封住，因为严格的单例是不允许再创建其他实例的，而 alloc 方法可以在外部任意生成实例。但是考虑到 alloc 属于NSObject，iOS中无法将 alloc 变成私有方法，最多只能覆盖 alloc 让其返回空，不过这样做也可能会让使用接口的人误解，造成其他问题。所以我们一般情况下对 alloc 不做特殊处理。系统的单例也未对 alloc 做任何处理

2.@synchronized单例

对于一个实例，我们一般并不能保证他一定会在单线程模式下使用，所以我们得适配多线程情况。在多线程情况下，上面的单例创建方式可能会出现问题。如果两个线程同时调用 shareInstance ,可能会创建出2个single来。所以对于多线程情况下，我们需要使用 @synchronized 来加锁。

@implementation Singleton

+ (instancetype)shareInstance
{
    static Singleton* single;
    @synchronized(self){
        if (!single) {
            single = [[Singleton alloc] init];
        }
    }
    return single;
}

@end
复制代码

这样的话，当多个线程同时调用 shareInstance 时，由于 @synchronized 已经加锁，所以只能有一个线程进入创建 single 。这样就解决了多线程下调用单例的问题

3.dispatch_once单例

使用 @synchronized 虽然解决了多线程的问题，但是并不完美。因为只有在 single 未创建时，我们加锁才是有必要的。如果 single 已经创建.这时候锁不仅没有好处，而且还会影响到程序执行的性能（多个线程执行 @synchronized 中的代码时，只有一个线程执行，其他线程需要等待）。那么有没有方法既可以解决问题，又不影响性能呢？

这个方法就是GCD中的dispatch_once

@implementation Singleton

+ (instancetype)shareInstance
{
    static Singleton* single;
    static dispatch_once_t onceToken;   //①onceToken = 0;
    
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        NSLog(@"%ld",onceToken);        //②onceToken = 140734731430192
        single = [[Singleton alloc] init];
    });
    
    NSLog(@"%ld",onceToken);            //③onceToken = -1;
    return single;
}

@end
复制代码

dispatch_once 为什么能做到既解决同步多线程问题又不影响性能呢？

下面我们来看看 dispatch_once 的原理：

dispatch_once 主要是根据 onceToken 的值来决定怎么去执行代码。

1. 当 onceToken = 0时，线程执行 dispatch_once 的 block 中代码
2. 当 onceToken = -1时，线程跳过 dispatch_once 的 block 中代码不执行
3. 当 onceToken 为其他值时，线程被线程被阻塞，等待 onceToken 值改变

当线程首先调用 shareInstance ，某一线程要执行 block 中的代码时，首先需要改变 onceToken 的值，再去执行block中的代码。这里 onceToken 的值变为了140734731430192。

这样当其他线程再获取 onceToken 的值时，值已经变为140734731430192。其他线程被阻塞。

当 block 线程执行完 block 之后。 onceToken 变为-1。其他线程不再阻塞，跳过 block 。

下次再调用 shareInstance 时，block已经为-1。直接跳过 block 。

这样 dispatch_once 在首次调用时同步阻塞线程，生成单例之后，不再阻塞线程。 dispatch_once 是创建单例的最优方案

总结：

dispatch_once

单例虽然好用，不过他并不适合继承和扩展，所以使用单例的时候要注意这点。千万不要任何东西都使用单例，要适可而止