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iOS 设计模式系列:Singleton – 单例模式

单例设计模式确切的说就是一个类只有一个实例,有一个全局的接口来访问这个实例。当第一次载入的时候,它通常使用延时加载的方法创建单一实例。

提示:苹果大量的使用了这种方法。例子:[NSUserDefaults standerUserDefaults], [UIApplication sharedApplication], [UIScreen mainScreen], [NSFileManager defaultManager] 都返回一个单一对象。

你可能想知道你为什么要关心一个类有多个的实例。代码和内存都很便宜,不是吗?

在一些情况下,一个类只有一个实例是有意义的。例如,这里没有必要有多个登录实例,除非你一次想写入多个日志文件。或者,一个全局的配置类文件:它可以很容易的很安全的执行一个公共资源,这样的一个配置文件,要比同时修改多个配置类文件好很多。

如何使用单例模式

请看下面的图片

icon

上面的图片显示的是一个登录类,它有一个属性(这个单一实例),有两个方法:sharedInstance 和 init。

首先一个客户端(client)发送 sharedInstance 信息,但是属性 instance 还没有初始化,所以你要先给这个类创建一个实例。

然后你调用 sharedInstance,instance 会马上返回初始化的值。这个逻辑最终只会返回一个实例。

你需要执行这个模式来创建单例类来管理所有的专辑数据。

你需要注意在项目里有一个叫 API 文件夹,给你的 APP 提供服务的所有类都需要放在这里。在这个文件夹里用 iOS\Cocoa Touch\Object-C class 创建一个新类。类的名字叫 LibraryAPI,子类选择 NSObject。

打开 LibraryAPI.h 文件用下面的代码替换里面的内容:

@interface LibraryAPI: NSObject
+ (LibraryAPI*)sharedInstance;
@end

现在打开 LibraryAPI.m 文件,在 @implentation 后面添加如下方法:

+ (LibraryAPI*)sharedInstance 
{
    // 1
    static LibraryAPI *_sharedInstance = nil;

    // 2 
    static dispatch_once_t oncePredicate; 

    // 3
    dispatch_once(&nocePredicate, ^{
        _sharedInstance = [[LibraryAPI alloc] init];
    });
    return _sharedInstance;
}

在这个短方法中做了这些事情:

  • 在这个类中,声明一个静态变量来保存这个实例,保证它是一个全局可用的变量。
  • 声明一个静态这是 dispatch_one_t,确保这些初始化代码只能被执行一次。
  • 使用 Grand Central Dispatch(GCD)执行一个 block 来初始化 LibraryAPI 实例。这是单例设计模式的关键所在:一个类只能被实例化一次。

接下来执行 sharedInstance,在 dispatch_once block 里的代码是不会被执行的(当它已经被执行过一次后),它会返回之前创建的 LibraryAPI 实例。

提示:想了解更多关于 GCD 和使用它,请点击这里的教程 Multithreading and Grand Central Dispatch,如何使用 Blocks 在这里。

你现在有一个单例对象来管理专辑了。下一步就是创建一个类用来保存你的专辑数据了。

用 iOS\Cocoa Touch\Object-C class 在 API 文件夹下创建一个新的类,名字叫 PersistencyManager,子类选择 NSObject。

打开 PersistencyManager.h,在顶部引入面文件:

#import "Album.h"

然后在 @interface 后面加入下面代码:

- (NSArray *)getAlbums;
- (void)addAlbums:(Album*)album atIndex:(int)index;
- (void)deleteAlbumAtIndex:(int)index;

上面的三个方法都需要跟专辑的数据相结合。

打开 PersistencyManager.m,在 @implementation 上面添加如下代码:

@interface PersistencyManager () {
    NSMutableArray *albums;
}

上面的代码是给类添加了一个扩展,这是另一种给类添加私有方法和私有属性的方法,类外面的成员是看不到这些的。这里,你声明了一个 NSMutableArray 来保存专辑的数据。这是一个可变数组,你可以很容易的添加和删除专辑。

现在在 @implementation 下面添加实现代码:

- (id)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        albums = [NSMutableArray arrayWithArray:@[[[Album alloc] initWithTitle:@"Best of Bowie" artist:@"David Bowie" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_david%20bowie_best%20of%20bowie.png" year:@"1992"],
        [[Album alloc] initWithTitle:@"It's My Life" artist:@"No Doubt" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_no%20doubt_its%20my%20life%20%20bathwater.png" year:@"2003"],
                [[Album alloc] initWithTitle:@"Nothing Like The Sun" artist:@"Sting" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_sting_nothing%20like%20the%20sun.png" year:@"1999"],
            [[Album alloc] initWithTitle:@"Staring at the Sun" artist:@"U2" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_u2_staring%20at%20the%20sun.png" year:@"2000"],
                [[Album alloc] initWithTitle:@"American Pie" artist:@"Madonna" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_madonna_american%20pie.png" year:@"2000"]]];
    }
    return self;
}

在 init 里你在数组中加入了 5 张专辑。如果上面的专辑你不喜欢,你可以随意替换成你喜欢的。:]

现存在 PersistencyManager.m 添加下面三个方法:

- (NSArray*)getAlbums
{
        return albums;
}

- (void)addAlbum:(Album*)album atIndex:(int)index
{
        if (albums.count >= index)
            [albums insertObject:album atIndex:index];
        else
        [albums addObject:album];
}

- (void)deleteAlbumAtIndex:(int)index
{
        [albums removeObjectAtIndex:index];
}

这些方法是获取,添加,删除专辑。

Build 你的项目,确保所有的代码都能正确编译。

现在,你也许想知道为什么会有一个 PersistencyManager 类,因为它都不是单例类。不要着急,接下来第二步,外观设计模式(Facade design patten) 将会探讨 LibraryAPI 和 PersistencyManager 之间的关系。

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