iOS开发ARC与MRC下单例的完整写法与通用宏定义

时间：2022-08-12 20:47:23
#import "XMGTool.h"
/**
 *    1:ARC下的完整的单例写法：alloc内部会调用+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone方法，所以重写该方法，用GCD一次性函数，默认是线程安全的加了一把锁，也可以自己去加锁
 @synchronized(self) {
 if (_instance == nil) {
 _instance = [super allocWithZone:zone];
 }
 }
 
 2：还要考虑copy和mutableCopy两种情况，要想重写两种方法，必须先遵守两个协议：<NSCopying, NSMutableCopying>协议，直接返回一个实例就可以，其中对象调用copy：无论可变不可变copy后的对象都是不可变的，若源对象不可变，则copy返回的是源对象，源对象引用计数加1，并copy了源对象的值，若源对象是可变的，则会产生一个新对象，新对象引用计数加1，mutableCopy，拷贝的对象都是可变的，也都是新对象，新对象引用计数加1，只要是产生了新对象就是深拷贝，没产生新对象，只拷贝了指针就是浅拷贝
 3：对象调用new方法创建对象，就相当于调用了alloc init方法创建的对象
 */
@implementation XMGTool

//0.提供全局变量
static XMGTool *_instance;

//1.alloc-->allocWithZone
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    //加互斥锁解决多线程访问安全问题
//    @synchronized(self) {
//        if (_instance == nil) {
//            _instance = [super allocWithZone:zone];
//        }
//    }
    
    //本身就是线程安全的
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _instance = [super allocWithZone:zone];
    });
    
    return _instance;
}

//2.提供类方法
+(instancetype)shareTool
{
    return [[self alloc]init];
}

//3.严谨
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    return _instance;
}

-(id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
{
    return _instance;
}
@end

2：MRC

#import "XMGTool.h"
/**
 *    MRC下单例的实现：1:需要重写release方法，什么都不做，因为不需要release操作 2：retain会产生新对象操作会使引用计数加1，此时返回一个已经创建的实例，3：重写retainCount方法，返回一个最大值
 */
@implementation XMGTool

//修改环境为MRC
//0.提供全局变量
static XMGTool *_instance;

//1.alloc-->allocWithZone
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    //加互斥锁解决多线程访问安全问题
//    @synchronized(self) {
//        if (_instance == nil) {
//            _instance = [super allocWithZone:zone];
//        }
//    }
    
    //本身就是线程安全的
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _instance = [super allocWithZone:zone];
    });
    
    return _instance;
}

//2.提供类方法
+(instancetype)shareTool
{
    return [[self alloc]init];
}

//3.严谨
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    return _instance;
}

-(id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
{
    return _instance;
}

#if __has_feature(objc_arc)
//条件满足 ARC
#else
// MRC
-(oneway void)release
{
    
}

-(instancetype)retain
{
    return _instance;
}

//习惯
-(NSUInteger)retainCount
{
    return MAXFLOAT;
}

#endif

@end

3:通用宏定义：

#define SingleH(name) +(instancetype)share##name;

#if __has_feature(objc_arc)
//条件满足 ARC
#define SingleM(name) static id _instance;\
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone\
{\
static dispatch_once_t onceToken;\
dispatch_once(&onceToken, ^{\
_instance = [super allocWithZone:zone];\
});\
\
return _instance;\
}\
\
+(instancetype)share##name\
{\
return [[self alloc]init];\
}\
\
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone\
{\
return _instance;\
}\
\
-(id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone\
{\
return _instance;\
}

#else
//MRC
#define SingleM(name) static id _instance;\
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone\
{\
static dispatch_once_t onceToken;\
dispatch_once(&onceToken, ^{\
_instance = [super allocWithZone:zone];\
});\
\
return _instance;\
}\
\
+(instancetype)share##name\
{\
return [[self alloc]init];\
}\
\
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone\
{\
return _instance;\
}\
\
-(id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone\
{\
return _instance;\
}\
-(oneway void)release\
{\
}\
\
-(instancetype)retain\
{\
    return _instance;\
}\
\
-(NSUInteger)retainCount\
{\
    return MAXFLOAT;\
}
#endif

```objc

使用Crearte函数创建的并发队列和全局并发队列的主要区别：

1.全局并发队列在整个应用程序中本身是默认存在的，并且对应有高优先级、默认优先级、低优先级和后台优先级一共四个并发队列，我们只是选择其中的一个直接拿来用。而Crearte函数是实打实的从头开始去创建一个队列。

2.在iOS6.0之前，在GCD中凡是使用了带Create和retain的函数在最后都需要做一次release操作。而主队列和全局并发队列不需要我们手动release。当然了，在iOS6.0之后GCD已经被纳入到了ARC的内存管理范畴中，即便是使用retain或者create函数创建的对象也不再需要开发人员手动释放，我们像对待普通OC对象一样对待GCD就OK。

3.在使用栅栏函数的时候，苹果官方明确规定栅栏函数只有在和使用create函数自己的创建的并发队列一起使用的时候才有效（没有给出具体原因）

4.其它区别涉及到XNU内核的系统级线程编程，不一一列举。

5.给出一些参考资料（可以自行研究）：

 

GCDAPI:https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/index.html#//apple_ref/c/func/dispatch_queue_create

 

Libdispatch版本源码：http://www.opensource.apple.com/source/libdispatch/libdispatch-187.5/

```

###1.单例模式

- 1.1 概念相关

 

（1）单例模式

 

    在程序运行过程，一个类只有一个实例

（2）使用场合

 

    在整个应用程序中，共享一份资源（这份资源只需要创建初始化1次）

 

- 1.2 ARC实现单例

 

（1）步骤

 

    01 在类的内部提供一个static修饰的全局变量

    02 提供一个类方法，方便外界访问

    03 重写+allocWithZone方法，保证永远都只为单例对象分配一次内存空间

    04 严谨起见，重写-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法

 

（2）相关代码

 

```objc

//提供一个static修饰的全局变量，强引用着已经实例化的单例对象实例

static XMGTools *_instance;

 

//类方法，返回一个单例对象

+(instancetype)shareTools

{

     //注意：这里建议使用self,而不是直接使用类名Tools（考虑继承）

 

    return [[self alloc]init];

}

 

//保证永远只分配一次存储空间

+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone

{

    //使用GCD中的一次性代码

//    static dispatch_once_t onceToken;

//    dispatch_once(&onceToken, ^{

//        _instance = [super allocWithZone:zone];

//    });

 

    //使用加锁的方式，保证只分配一次存储空间

    @synchronized(self) {

        if (_instance == nil) {

            _instance = [super allocWithZone:zone];

        }

    }

    return _instance;

}

/*

1. mutableCopy 创建一个新的可变对象，并初始化为原对象的值，新对象的引用计数为 1；

2. copy 返回一个不可变对象。分两种情况：（1）若原对象是不可变对象，那么返回原对象，并将其引用计数加 1 ；（2）若原对象是可变对象，那么创建一个新的不可变对象，并初始化为原对象的值，新对象的引用计数为 1。

*/

//让代码更加的严谨

-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone

{

//    return [[self class] allocWithZone:zone];

    return _instance;

}

 

-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone

{

    return _instance;

}

 

```

- 1.3 MRC实现单例

 

（1）实现步骤

 

    01 在类的内部提供一个static修饰的全局变量

    02 提供一个类方法，方便外界访问

    03 重写+allocWithZone方法，保证永远都只为单例对象分配一次内存空间

    04 严谨起见，重写-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法

    05 重写release方法

    06 重写retain方法

    07 建议在retainCount方法中返回一个最大值

 

（2）配置MRC环境知识

 

    01 注意ARC不是垃圾回收机制，是编译器特性

    02 配置MRC环境：build setting ->搜索automatic ref->修改为NO

 

（3）相关代码

```objc

//提供一个static修饰的全局变量，强引用着已经实例化的单例对象实例

static XMGTools *_instance;

 

//类方法，返回一个单例对象

+(instancetype)shareTools

{

     //注意：这里建议使用self,而不是直接使用类名Tools（考虑继承）

 

    return [[self alloc]init];

}

 

//保证永远只分配一次存储空间

+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone

{

    //使用GCD中的一次性代码

//    static dispatch_once_t onceToken;

//    dispatch_once(&onceToken, ^{

//        _instance = [super allocWithZone:zone];

//    });

 

    //使用加锁的方式，保证只分配一次存储空间

    @synchronized(self) {

        if (_instance == nil) {

            _instance = [super allocWithZone:zone];

        }

    }

    return _instance;

}

 

//让代码更加的严谨

-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone

{

//    return [[self class] allocWithZone:zone];

    return _instance;

}

 

-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone

{

    return _instance;

}

 

//在MRC环境下，如果用户retain了一次，那么直接返回instance变量，不对引用计数器+1

//如果用户release了一次，那么什么都不做，因为单例模式在整个程序运行过程中都拥有且只有一份，程序退出之后被释放，所以不需要对引用计数器操作

-(oneway void)release

{

}

 

-(instancetype)retain

{

    return _instance;

}

 

//惯用法，有经验的程序员通过打印retainCount这个值可以猜到这是一个单例

-(NSUInteger)retainCount

{

    return MAXFLOAT;

}

 

```

- 1.4 通用版本

 

（1）有意思的对话

 

    01 问:写一份单例代码在ARC和MRC环境下都适用？

    答：可以使用条件编译来判断当前项目环境是ARC还是MRC

    02 问:条件编译的代码呢，么么哒？

```objc

//答：条件编译

#if __has_feature(objc_arc)

//如果是ARC，那么就执行这里的代码1

#else

//如果不是ARC，那么就执行代理的代码2

#endif

```

    03 问：在项目里面往往需要实现很多的单例，比如下载、网络请求、音乐播放等等，弱弱的问一句单例可以用继承吗？

    答：单例是不可以用继承的，如果想一次写就，四处使用，那么推荐亲使用带参数的宏定义啦！

    04 问：宏定义怎么弄？

    答：这个嘛~~回头看一眼我的代码咯，亲。

 

（2）使用带参数的宏完成通用版单例模式代码

 

    01 注意条件编译的代码不能包含在宏定义里面

    02 宏定义的代码只需要写一次就好，之后直接拖到项目中用就OK

 

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