OC中两种单例实现方式

写在前面
前两天探索了一下C++ 的单例，领悟深刻了许多。今天来看看OC中的单例又是怎么回事。查看相关资料，发现在OC中一般有两种实现单例的方式，一种方式是跟C++ 中类似的常规实现方法，另一种是利用GCD来实现的。接下来分别看看这两种单例实现方式是怎么做的

常规实现

与C++中的相似，在OC中实现单例需要满足以下条件：

设计一个私有的构造方法
设计一个私有的，本类的对象
设计一个类方法，作为2中类对象的全局访问点
接下来我们逐个解决上述3个条件。
首先，将构造函数设计为私有的。在OC中，对象的创建包括两个步骤：内存申请（alloc）和初始化（init）。也就是说，如果我们希望构造函数私有，那么我们要自己定义alloc方法，使得每次调用该方法，都返回条件2中的对象。在OC中，调用alloc时，alloc实际上是调用allocWithZone这个方法来申请内存的，因此，我们在设计单例的时候，要重写这个方法。另外，我们还要保证使用copy复制单例中的对象时，返回的也是步骤2中的对象，而不会重新创建，因此，我们还要重写copyWithZone这个方法。具体代码如下
.h文件：

//
//  Singleton.h
//  Singleton
//

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Singleton : NSObject

//类方法
+ (Singleton *) getInstance;

@end

.m文件

//
//  Singleton.m
//  Singleton
//

#import "Singleton.h"

@implementation Singleton

//在.m文件中声明静态的类实例，不放在.h中是为了让instance私有
static Singleton* instance = nil;

//提供的类唯一实例的全局访问点
//跟C++中思路相似，判断instance是否为空
//如果为空，则创建，如果不是，则返回已经存在的instance
//不能保证线程安全
+(Singleton *) getInstance{
    if (instance == nil) {
        instance = [[Singleton alloc] init];//调用自己改写的”私有构造函数“
    }
    
    return instance;
}

//相当于将构造函数设置为私有，类的实例只能初始化一次
+(id) allocWithZone:(struct _NSZone*)zone
{
    if (instance == nil) {
        instance = [super allocWithZone:zone];
    }
    return instance;
}

//重写copy方法中会调用的copyWithZone方法，确保单例实例复制时不会重新创建
-(id) copyWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    return instance;
}

@end

main函数文件

//  main.m
//  Singleton
//

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Singleton.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        //用getInstance方法创建实例1、2并打印内容
        Singleton *singleton1 = [Singleton getInstance];
        NSLog(@"singleton1 = %@.", singleton1);
    
        Singleton *singleton2 = [Singleton getInstance];
        NSLog(@"singleton2 = %@.", singleton2);
        
        //用alloc+init创建实例3并打印内容
        Singleton *singleton3 = [[Singleton alloc] init];
        NSLog(@"singleton3 = %@.", singleton3);

        //用alloc+init创建实例4，打印copy后的内容
        Singleton *singleton4 = [[Singleton alloc] init];
        NSLog(@"singleton4 = %@.", [singleton4 copy]);
    
    }
    return 0;
}
/

结果
enter description here

可以看到，所有的是咧地址都是相同的，也就是或，返回的是同一个地址

GCD方式的单例

GCD是苹果提供的一种多线程的实现方案。使用GCD，用户不用手动管理线程的生命周期，非常方便。GCD提供了一个多线程下，一段代码只被执行一次的方式：dispath_once。这种方式是线程安全的。代码如下，（其余代码与常规方式相同，不再复制）

//使用gcd中的dispatch_once()方法，函数的第二个参数是一个代码段，告诉gcd我们要做的事情是什么 
+(Singleton *) getInstance{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[self alloc]init];
    });
    return instance;
}

//使用gcd的dispatch_once()方法，在传入的代码段中，调用父类的内存申请函数
+(id) allocWithZone:(struct _NSZone*)zone
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [super allocWithZone:zone];
    });    return instance;
}

结果如下：
enter description here

这个结果也证明了，最后创建的类的实例只有一个