iOS开发之单例模式
在iOS开发中，有很多地方都选择使用单例模式。有很多时候必须要创建一个对象，并且不能创建多个，用单例就为了防止创建多个对象。单例模式的意思就是某一个类有且只有一个实例。单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
一、单例模式的三要点：
1. 该类有且只有一个实例;
2. 该类必须能够自行创建这个实例;
3. 该类必须能够自行向整个系统提供这个实例。
二、单例模式的优点与缺点：
1. 内存占用与运行时间
对比使用单例模式和非单例模式的例子，在内存占用与运行时间存在以下差距：
(1) 单例模式：单例模式每次获取实例时都会先进行判断，看该实例是否存在——如果存在，则返回；否则，则创建实例。因此，会浪费一些判断的时间。但是，如果一直没有人使用这个实例的话，那么就不会创建实例，节约了内存空间。
(2) 非单例模式：当类加载的时候就会创建类的实例，不管你是否使用它。然后当每次调用的时候就不需要判断该实例是否存在了，节省了运行的时间。但是如果该实例没有使用的话，就浪费了内存。
2. 线程的安全性
(1) 从线程的安全性上来讲，不加同步的单例模式是不安全的。比如，有两个线程，一个是线程A，另外一个是线程B，如果它们同时调用某一个方法，那就可能会导致并发问题。在这种情况下，会创建出两个实例来，也就是单例的控制在并发情况下失效了。
(2) 非单例模式是线程安全的，因为程序保证只加载一次，在加载的时候不会发生并发情况。
(3) 单例模式如果要实现线程安全，只需要加上synchronized即可。但是这样一来，就会减低整个程序的访问速度，而且每次都要判断，比较麻烦。
(4) 双重检查加锁：为了解决(3)的繁琐问题，可以使用“双重检查加锁”的方式来实现，这样，就可以既实现线程安全，又能使得程序性能不受太大的影响。
(4.1) 双重检查加锁机制——并不是每次进入要调用的方法都需要同步，而是先不同步，等进入了方法之后，先检查实例是否存在，如果不存在才进入下面的同步块，这是第一重检查。当进入同步块后，再次检查实例是否存在，如果不存在，就在同步的情况下创建一个实例，这是第二重检查。这样一来，就只需要同步一次，从而减少了多次在同步情况下进行判断所浪费的时间。
(4.2) 双重检查加锁机制的实现，会使用一个关键字volatile。它的意思是：被volatile修饰的变量的值，将不会被本地线程缓存，所有对该变量的读写都是直接操作共享内存的，从而确保了多个线程能正确的处理该变量。这种实现方式既可以实现线程安全地创建实例，而又不会对性能造成太大的影响。它只是在第一次创建实例的时候同步，以后就不需要同步了，从而加快了运行速度。
3. 单例模式会阻止其它对象实例化其自己的对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例。
4. 因为单例模式的类控制了实例化的过程，所以类可以更加灵活修改实例化过程。
三、iOS中的单例模式
1. 基本步骤：
(1) 为单例对象创建一个静态实例，可以写成全局的，也可以在类方法里面实现，并初始化为nil；
(2) 实现一个实例构造方法，检查上面声明的静态实例是否为nil，如果是，则创建并返回一个本类的实例；
(3) 重写allocWithZone方法，用来保证其他人直接使用alloc和init试图获得一个新实力的时候不产生一个新实例；
(4) 适当实现allocWitheZone，copyWithZone，release和autorelease。
1 下面以ImageStore为例子来简述一下如何创建一个单例模式：
2
3 在ImageStore.h文件中，编写代码如下：
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 @end
14
15 在ImageStore.m文件中，编写代码如下：
16 #import "ImageStore.h"
17 static ImageStore *defaultImageStore = nil;
18 @implementation ImageStore
19 //防止创建另一个该类型的实例
20 + (id)allocWithZone:(NSZone *)zone
21 {
22 return [self defaultImageStore];
23 }
24 + (ImageStore*)defaultImageStore
25 {
26 if(!defaultImageStore)
27 {
28 //创建一个单例
29 defaultImageStore = [[super allocWithZone:NULL]init];
30 }
31
32 return defaultImageStore;
33 }
34 - (id)init
35 {
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 *)string
51 {
52 [dictionary setObject:image forKey:string];
53 }
54 - (UIImage*)imageForKey:(NSString *)string
55 {
56 return [dictionary objectForKey:string];
57 }
58 - (void)deleteImageForKey:(NSString *)string
59 {
60 if(!string)
61 {
62 return;
63 }
64
65 [dictionary removeObjectForKey:string];
66 }
67 @end
