你真的能写好一个单例么？
2019-05-10 16:43
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单例可能是 iOS 开发者最熟悉设计模式之一了。 我们的项目里头也使用了很多单例😓。 最近为了解决项目中单例的 bug 而花费了两天多的时间，发现用 ObjC 写好一个单例真的不容易！
V1.0
可能有很多人不服气，单例么， 有什么难的， 一个简单的
dispatch_once不就解决了么！ 比如下边的代码：
@implementation SingletonClass
+ (instancetype)sharedInstance {
static SingletonClass *instance = nil;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
instance = [[self alloc] init];
});
return instance;
}
//...
@end
可能大部分人的单例都是这么实现的， 貌似也没啥问题，通过
[SingletonClass sharedInstance]获取到的的确都是同一个实例。但是有没有例外情况呢？
- 比如
SingletonClass
这个类需要托管到其他框架， 那么其他框架生成实例的时候， 为了通用， 一般都会通过[[SingletonClass alloc] init]
来初始化； - 项目中的单例类又没有明显标识， 长的和其他类差不多， 那么会不会有某些同事"误用"
[[SingletonClass alloc] init]
来初始化呢？ 毕竟你又没有规定不让用。
那么问题来了， 运行下边代码：
NSLog(@"1: %p", [SingletonClass sharedInstance]); NSLog(@"2: %p", [SingletonClass sharedInstance]); NSLog(@"3: %p", [[SingletonClass alloc] init]); NSLog(@"4: %p", [[SingletonClass alloc] init]);
输出结果：
2019-04-12 18:44:51.147445+0800 TestProj[92371:7344641] 1: 0x600002a0c360 2019-04-12 18:44:51.147553+0800 TestProj[92371:7344641] 2: 0x600002a0c360 2019-04-12 18:44:51.147630+0800 TestProj[92371:7344641] 3: 0x600002a1e700 2019-04-12 18:44:51.147737+0800 TestProj[92371:7344641] 4: 0x600002a11060
可以看出， 1和2是一样的， 但是和3， 4都不一样， 所以这种方案不完善。
弊端：没有保证无论用何种初始化方法， 都应该只有一个实例。
V2.0
在很久很久以前， iOS的蛮荒时代， 那时候还没有 swift, 苹果还把 Objective-C 叫“小甜甜”。 在苹果网站上， 曾经有一份OC实现单例的 sample code(现在没有了，链接失效了， 现在只有 swift 的， 毕竟现在的小甜甜是 swift)。 费了老大的劲， 终于从一些别人的历史文章里边找到了和当年苹果差不多的实现：
static SingletonClass *sharedInstance = nil;
@implementation SingletonClass
#pragma mark Singleton Methods
+ (id)sharedInstance {
@synchronized(self) {
if(sharedInstance == nil)
sharedInstance = [[super allocWithZone:NULL] init];
}
return sharedInstance;
}
+ (id)allocWithZone:(NSZone *)zone {
return [[self sharedInstance] retain];
}
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
return self;
}
- (id)retain {
return self;
}
- (unsigned)retainCount {
return UINT_MAX; //denotes an object that cannot be released
}
- (oneway void)release {
// never release
}
- (id)autorelease {
return self;
}
- (void)dealloc {
// Should never be called, but just here for clarity really.
[someProperty release];
[super dealloc];
}
@end
这个还是 MRC 的， 那时候也还没有
dispatch_once。 改写成 ARC 之后测试看看：
2019-04-12 21:59:16.844126+0800 TestProj[6248:7514391] 1: 0x600002afc430 2019-04-12 21:59:16.844285+0800 TestProj[6248:7514391] 2: 0x600002afc430 2019-04-12 21:59:16.844402+0800 TestProj[6248:7514391] 3: 0x600002afc430 2019-04-12 21:59:16.844499+0800 TestProj[6248:7514391] 4: 0x600002afc430 复制代码
OK! 完美！
且慢~~ 在用到项目中的时候， 还是有问题。 原来项目中有单例继承的情况😭（关于单例是否可以继承， 以及什么场景下用单例继承， 这是另外一个争论话题~）。 那就写个子类继承单例， 测试一下吧：
@interface SingletonClassSon : SingletonClass @end @implementation SingletonClassSon @end /// test case: NSLog(@"01: %@", [SingletonClass sharedInstance]); NSLog(@"02: %@", [[SingletonClass alloc] init]); NSLog(@"11: %@", [SingletonClassSon sharedInstance]); NSLog(@"12: %@", [[SingletonClassSon alloc] init]);
运行结果如下：
2019-04-12 22:10:47.305874+0800 TestProj[6737:7524929] 01: <SingletonClass: 0x60000166ca20> 2019-04-12 22:10:47.306011+0800 TestProj[6737:7524929] 02: <SingletonClass: 0x60000166ca20> 2019-04-12 22:10:47.306110+0800 TestProj[6737:7524929] 11: <SingletonClass: 0x60000166ca20> 2019-04-12 22:10:47.306191+0800 TestProj[6737:7524929] 12: <SingletonClass: 0x6000016 4000 6ca20>
WTF？爹还是爹， 儿子不见了？ 原因是子类调用的是父类的
sharedInstance方法， 直接返回父类的实例了， 子类根本没有被 alloc！
修改一下， 给儿子把方法补全：
@interface SingletonClassSon : SingletonClass
@end
@implementation SingletonClassSon
#pragma mark Singleton Methods
+ (id)sharedInstance {
static SingletonClassSon *sharedInstance = nil;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
sharedInstance = [[super allocWithZone:NULL] init];
});
return sharedInstance;
}
+ (id)allocWithZone:(NSZone *)zone {
return [self sharedInstance];
}
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
return self;
}
@end
继续运行原来的 test case, 崩了：
调用栈如下， 很明显子类的
sharedInstance方法发生了递归调用， 导致
dispatch_once死锁了：[图片上传失败…(image-153bfc-1557473278527)]
弊端：无法实现单例继承
V3.0
仔细观察上个版本的崩溃堆栈， 发现问题所在就是
allocWithZone:的实现！ 把两个类的
allocWithZone:修改如下：
/// 父类
+ (id)allocWithZone:(NSZone *)zone {
if (self == SingletonClass.class) {
return [self sharedInstance];
}
return [super allocWithZone:zone];
}
/// 子类
+ (id)allocWithZone:(NSZone *)zone {
if (self == SingletonClassSon.class) {
return [self sharedInstance];
}
return [super allocWithZone:zone];
}
执行测试用例：
2019-04-12 22:46:44.697281+0800 TestProj[8125:7555154] 01: <SingletonClass: 0x6000014b7830> 2019-04-12 22:46:44.697575+0800 TestProj[8125:7555154] 02: <SingletonClass: 0x6000014b7830> 2019-04-12 22:46:44.698047+0800 TestProj[8125:7555154] 11: <SingletonClassSon: 0x6000014b7840> 2019-04-12 22:46:44.698309+0800 TestProj[8125:7555154] 12: <SingletonClassSon: 0x6000014b7840>
🎉🎉🎉 大功告成~~~
放到项目中跑起来， 貌似隐约感觉不对~~~ 有些单例中的状态怎么被reset 了？ 添加一些生命周期方法， 加上日志测试。。。 原来问题在
-init上！
分别给父类和子类添加如下
-init方法：
- (instancetype)init {
self = [super init];
NSLog(@"%@ call %s", self, __PRETTY_FUNCTION__);
return self;
}
继续运行测试用例, 输出如下：
2019-04-12 22:46:44.697151+0800 TestProj[8125:7555154] <SingletonClass: 0x6000014b7830> call -[SingletonClass init] 2019-04-12 22:46:44.697281+0800 TestProj[8125:7555154] 01: <SingletonClass: 0x6000014b7830> 2019-04-12 22:46:44.697398+0800 TestProj[8125:7555154] <SingletonClass: 0x6000014b7830> call -[SingletonClass init] 2019-04-12 22:46:44.697575+0800 TestProj[8125:7555154] 02: <SingletonClass: 0x6000014b7830> 2019-04-12 22:46:44.697881+0800 TestProj[8125:7555154] <SingletonClassSon: 0x6000014b7840> call -[SingletonClass init] 2019-04-12 22:46:44.697959+0800 TestProj[8125:7555154] <SingletonClassSon: 0x6000014b7840> call -[SingletonClassSon init] 2019-04-12 22:46:44.698047+0800 TestProj[8125:7555154] 11: <SingletonClassSon: 0x6000014b7840> 2019-04-12 22:46:44.698138+0800 TestProj[8125:7555154] <SingletonClassSon: 0x6000014b7840> call -[SingletonClass init] 2019-04-12 22:46:44.698213+0800 TestProj[8125:7555154] <SingletonClassSon: 0x6000014b7840> call -[SingletonClassSon init] 2019-04-12 22:46:44.698309+0800 TestProj[8125:7555154] 12: <SingletonClassSon: 0x6000014b7840>
一眼就能看到， 只要用
alloc+
init的方式获取单例实例，
-init方法都会被执行一次， 单例中的状态也就会丢失了~。
弊端：无法保证初始化方法不可重入。
V4.0
我们在项目中， 为了减少重复代码， 把单例的实现写成一个模板， 只需要把这个宏添加到类实现中， 就能把这个类变成单例。详情可以参考我很久很久以前的文章。
如何保证初始化方法不可重入呢？ 这个问题我想了好久， 貌似除了在
-init方法中添加初始化标记， 没有其他办法了。 但是如何在
-init中添加标记呢？ 我能想到的办法有俩：
- 通过 method swizzle 替换单例的
-init
方法。 我们可以给每个单例增加一个 category, 然后在 category 中实现+load
方法(不用担心会覆盖主类中的+load
， 每个 category 都可以添加自己的+load
方法， 而且这些+load
方法都会被执行)， 在这里替换掉-init
。 - 模板中实现
-init
, 就可以增加这个标记了， 然后定义一个新的初始化方法-singletonInit
, 在-init
中调用就可以了。外部单例类只需要实现这个-singletonInit
就可以了。
经过仔细考虑， 我最后选择了方案二， 主要是 method swizzle 风险不太可控， 方案二虽然保守， 但是比较可靠。
修改一下单例
-init方法实现：
// 父类， 子类也类似
static SingletonClass *instance_SingletonClass = nil;
- (instancetype)init {
static dispatch_semaphore_t semaphore;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
});
SingletonClass *strongRef = instance_SingletonClass;
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
if (strongRef.class != self.class) {
self = [super init];
if (self.class == SingletonClass.class) {
SEL sel = NSSelectorFromString(@"singletonInit");
if ([self respondsToSelector:sel]) {
[self performSelector:sel];
}
instance_SingletonClass = self;
}
}
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
return self;
}
- (void)singletonInit {
NSLog(@"caller: %@; SingletonClass customic init", self);
}
复制代码
继续运行测试用例, 结果如下：
2019-04-13 13:04:35.396087+0800 TestProj[11692:7647465] caller: <SingletonClass: 0x600002c681d0>; SingletonClass customic init 2019-04-13 13:04:35.396231+0800 TestProj[11692:7647465] 01: <SingletonClass: 0x600002c681d0> 2019-04-13 13:04:35.396312+0800 TestProj[11692:7647465] 02: <SingletonClass: 0x600002c681d0> 2019-04-13 13:04:35.396402+0800 TestProj[11692:7647465] caller: <SingletonClassSon: 0x600002c63280>; SingletonClassSon customic init 2019-04-13 13:04:35.396473+0800 TestProj[11692:7647465] 11: <SingletonClassSon: 0x600002c63280> 2019-04-13 13:04:35.396561+0800 TestProj[11692:7647465] 12: <SingletonClassSon: 0x600002c63280> 复制代码
这次好像没问题了， 不会重复执行
-init方法了。 可是子类的初始化貌似不太对？因为我们现在修改了
-init方法， 真正的类的初始化是在
-init里的
-singletonInit里边进行的， 因此子类的初始化也必须调用父类的方法， 这样才能保证完全初始化。 所以我们必须在
-singletonInit中调用 super 方法。 可是问题来了，
-singletonInit是需要开发者自己实现的， 怎么保证开发者不会忘记添加
[super singletonInit]呢？ 大家可能会想起， 在 xcode 中写 viewController 的时候，
-viewWillAppear:等方法， 如果不写 supper 调用， 就会出编译警告， 提示你必须调用 super 方法。 这就是利用了 llvm 的编译属性， 苹果已经把它封装成一个宏：
NS_REQUIRES_SUPER。 所以我们继续添加如下代码：
/// .h
@interface NSObject (SingletonInit)
- (void)singletonInit NS_REQUIRES_SUPER;
@end
/// .m
@implementation NSObject (SingletonInit)
- (void)singletonInit {}
@end
复制代码
然后在每个单例的
-singletonInit中添加
[super singletonInit];, 运行测试用例， 输出如下:
2019-04-13 13:40:57.294312+0800 TestProj[12932:7675173] caller: <SingletonClass: 0x6000028874f0>; SingletonClass customic init 2019-04-13 13:40:57.294442+0800 TestProj[12932:7675173] 01: <SingletonClass: 0x6000028874f0> 2019-04-13 13:40:57.294569+0800 TestProj[12932:7675173] 02: <SingletonClass: 0x6000028874f0> 2019-04-13 13:40:57.294653+0800 TestProj[12932:7675173] caller: <SingletonClassSon: 0x600002898240>; SingletonClass customic init 2019-04-13 13:40:57.294724+0800 TestProj[12932:7675173] caller: <SingletonClassSon: 0x600002898240>; SingletonClassSon customic init 2019-04-13 13:40:57.294810+0800 TestProj[12932:7675173] 11: <SingletonClassSon: 0x600002898240> 2019-04-13 13:40:57.294879+0800 TestProj[12932:7675173] 12: <SingletonClassSon: 0x600002898240> 复制代码
事情貌似都解决了, 嗯~~ 好像又看到了一个新概念
weak singleton。 修改成 wean 单例模式：
// static SingletonClass *instance_SingletonClass = nil; static __weak SingletonClass *instance_SingletonClass = nil; 复制代码
运行下边的测试用例：
id obj = [SingletonClass sharedInstance]; NSLog(@"01: %@", obj); NSLog(@"02: %@", [[SingletonClass alloc] init]); obj = [SingletonClass sharedInstance]; NSLog(@"11: %@", obj); NSLog(@"12: %@", [[SingletonClass alloc] init]); obj = nil; obj = [SingletonClass sharedInstance]; NSLog(@"21: %@", obj); NSLog(@"22: %@", [[SingletonClass alloc] init]); 复制代码
结果如下:
2019-04-14 13:24:21.327596+0800 TestProj[36068:8203530] 01: <SingletonClass: 0x600002c8b2b0> 2019-04-14 13:24:21.327725+0800 TestProj[36068:8203530] 02: <SingletonClass: 0x600002c8b2b0> 2019-04-14 13:24:21.327950+0800 TestProj[36068:8203530] 11: <SingletonClass: 0x600002c8b2b0> 2019-04-14 13:24:21.328037+0800 TestProj[36068:8203530] 12: <SingletonClass: 0x600002c8b2b0> 2019-04-14 13:24:21.328366+0800 TestProj[36068:8203530] 21: (null) 2019-04-14 13:24:21.328617+0800 TestProj[36068:8203530] 22: (null) 复制代码
对象被释放之后， 再也不能继续创建单例了， 得到的都是
nil。 原因就是，
dispatch_once， 得换个方法。
弊端：不支持 weak 单例
V5.0
我们把
+sharedInstance里边的
dispatch_once换成
dispatch_semaphore：
+ (id)sharedInstance {
__block SingletonClass *strongRef = instance_SingletonClass;
if (strongRef == nil) {
static dispatch_semaphore_t lock;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
lock = dispatch_semaphore_create(1);
});
dispatch_semaphore_wait(lock, DISPATCH_TIME_FOREVER);
if (instance_SingletonClass == nil) {
strongRef = [[super allocWithZone:NULL] init];
instance_SingletonClass = strongRef;
} else {
strongRef = instance_SingletonClass;
}
dispatch_semaphore_signal(lock);
}
return strongRef;
}
复制代码
输出如下:
2019-04-14 13:29:20.280302+0800 TestProj[36272:8208680] 01: <SingletonClass: 0x600003824970> 2019-04-14 13:29:20.280400+0800 TestProj[36272:8208680] 02: <SingletonClass: 0x600003824970> 2019-04-14 13:29:20.280486+0800 TestProj[36272:8208680] 11: <SingletonClass: 0x600003824970> 2019-04-14 13:29:20.280594+0800 TestProj[36272:8208680] 12: <SingletonClass: 0x600003824970> 2019-04-14 13:29:20.280871+0800 TestProj[36272:8208680] 21: <SingletonClass: 0x600003824970> 2019-04-14 13:29:20.281358+0800 TestProj[36272:8208680] 22: <SingletonClass: 0x600003824970> 复制代码
至此， 我们得到了一个基本完整ObjC单例实现， 我们用宏把它变成一个模板：
-
ALSingletonTemplate.h
#ifndef ALSingletonTemplate_H #define ALSingletonTemplate_H /** * A template code for define a singleton class. * Example: <code> // .h file @interface SingletionTest : NSObject AS_SINGLETON @end // .m file @implementation SingletionTest SYNTHESIZE_SINGLETON(SingletionTest) // IMPORTANT: DO NOT add `-init` in you singleton class!!! you should use `-singletonInit` instead!!! // and DONT FORGET to add `[super singletonInit]` in you singletonInit method. - (void)singletonInit { [super singletonInit]; // your init code here ... } // your code here ... @end // usage: SingletionTest *singleton = [SingletionTest sharedInstance]; // or: SingletionTest *singleton = [[SingletionTest alloc] init]; // or: SingletionTest *singleton = [SingletionTest new]; </code> */ /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /// singleton #undef AL_AS_SINGLETON #if __has_feature(objc_arc) #define AL_AS_SINGLETON \ + (instancetype)sharedInstance; \ + (void)al_destroySingleton; \ - (void)al_destroySingleton; #else #define AL_AS_SINGLETON \ + (instancetype)sharedInstance; #endif /// weak singleton; only supports ARC #if __has_feature(objc_arc) #undef AL_AS_WEAK_SINGLETON #define AL_AS_WEAK_SINGLETON AL_AS_SINGLETON #endif /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #undef AL_SYNTHESIZE_SINGLETON #if __has_feature(objc_arc) #undef AL_SYNTHESIZE_WEAK_SINGLETON #define AL_SYNTHESIZE_WEAK_SINGLETON(CLS) \ static __weak CLS *__AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(CLS) = nil; \ __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_ARC(CLS); #define AL_SYNTHESIZE_SINGLETON(CLS) \ static CLS *__AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(CLS) = nil; \ __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_ARC(CLS); #else #define AL_SYNTHESIZE_SINGLETON(CLS) \ static CLS *__AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(CLS) = nil; \ __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_MRC(CLS); #endif /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #undef __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_FOR_CLASS #define __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_FOR_CLASS(cls) __AL_SINGLETON_MACRO_CONCAT(__al_singleton_semaphore_, cls) #undef __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_COMMON #define __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_COMMON(cls) \ +(dispatch_semaphore_t) __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_FOR_CLASS(cls) { \ static dispatch_semaphore_t semaphore; \ static dispatch_once_t onceToken; \ dispatch_once(&onceToken, ^{ \ semaphore = dispatch_semaphore_create(1); \ }); 23ff7 \ return semaphore; \ } \ \ +(instancetype) sharedInstance { \ if (self != cls.class) { \ printf( \ "‼️ [SINGLETON] class `%s` invokes `%s` will return the instance of `%s`, which is not the one " \ "you expected.\n\n", \ NSStringFromClass(self).UTF8String, __PRETTY_FUNCTION__, #cls); \ } \ __block cls *strongRef = __AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(cls); \ if (strongRef == nil) { \ dispatch_semaphore_t semaphore = [cls __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_FOR_CLASS(cls)]; \ __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_WITH_TIMEOUT(semaphore, \ if (__AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(cls) == nil) { \ strongRef = [[super allocWithZone:NULL] init]; \ __AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(cls) = strongRef; \ } else { strongRef = __AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(cls); }); \ } \ return strongRef; \ } \ \ + (id) allocWithZone : (NSZone *) zone { \ if (self == cls.class) { \ return [self sharedInstance]; \ } \ return [super allocWithZone:zone]; \ } \ \ -(instancetype) init { \ static dispatch_semaphore_t semaphore; \ static dispatch_once_t onceToken; \ dispatch_once(&onceToken, ^{ \ semaphore = dispatch_semaphore_create(1); \ }); \ \ cls *strongRef = __AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(cls); \ __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_WITH_TIMEOUT(semaphore, if (strongRef.class != self.class) { \ self = [super init]; \ if (self.class == cls.class) { \ [self singletonInit]; \ } \ }); \ return self; \ } \ \ -(id) copyWithZone : (nullable NSZone *) zone { \ return self; \ } \ -(id) mutableCopyWithZone : (nullable NSZone *) zone { \ return self; \ } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #undef __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_ARC #define __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_ARC(cls) \ __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_COMMON(cls); \ + (void)al_destroySingleton { \ printf("‼️ [SINGLETON] The singleton instance `%s` will be deallocated.\n", \ [self description].UTF8String); \ dispatch_semaphore_t lock = [cls __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_FOR_CLASS(cls)]; \ __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_WITH_TIMEOUT(lock, \ __AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(cls) = nil; \ ); \ } \ -(void) al_destroySingleton { \ [self.class al_destroySingleton]; \ }; /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #undef __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_MRC #define __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_MRC(cls) \ __AL_SYNTHESIZE_SINGLETON_COMMON(cls); \ \ - (instancetype)retain { return self; } \ - (oneway void)release{} \ - (instancetype)autorelease { return self; } \ - (NSUInteger)retainCount { return NSUIntegerMax; } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #undef __AL_SINGLETON_MACRO_CONCAT_ #define __AL_SINGLETON_MACRO_CONCAT_(a, b) a##b #undef __AL_SINGLETON_MACRO_CONCAT #define __AL_SINGLETON_MACRO_CONCAT(a, b) __AL_SINGLETON_MACRO_CONCAT_(a, b) #undef __AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS #define __AL_SINGLETON_INSTANCE_FOR_CLASS(cls) __AL_SINGLETON_MACRO_CONCAT(__al_singleton_instance_, cls) /// /// execute the code statements `jobStmt` in dispatch_semaphore. /// Try to get the semaphore in 10 secods, if failed, that may means a deadlock is occured. and you should check you code. /// @note DO NOT return in `jobStmt`, otherwise the samaphore will not be processed correctly. /// #undef __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_WITH_TIMEOUT #define __AL_SINGLETON_SEMAPHORE_WITH_TIMEOUT(sema, jobStmt) \ if (dispatch_semaphore_wait((sema), dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(10.f * NSEC_PER_SEC))) == 0) { \ jobStmt; \ dispatch_semaphore_signal((sema)); \ } else { \ NSAssert(NO, @"[SINGLETON] %s: timeout while waiting to acquire the lock. Deadlock may occured!", __PRETTY_FUNCTION__); \ } #endif // ALSingletonTemplate_H -
NSObject+ALSingletonInit.h
@interface NSObject (ALSingletonInit) - (void)singletonInit NS_REQUIRES_SUPER; @end
-
NSObject+ALSingletonInit.m
#import "NSObject+ALSingletonInit.h" @implementation NSObject (ALSingletonInit) - (void)singletonInit {}; @end
把这几个文件添加到工程中， 如果某个类需要时单例， 只需在文件中简单的添加两行就可以：
// .h
@interface MyClass : NSObject
AL_AS_SINGLETON; // <- 头文件中加入这个宏
/// your code here ...
@end
// .m
@implementation MyClass
AL_SYNTHESIZE_SINGLETON(MyClass); // <- .m文件中加入这个宏
/// 需要注意的是， 初始化不能直接用 init 方法， 需要用 singletonInit
/// - (void)singletonInit {
/// /// 初始化代码写这里, 比如
/// _myIvar = xxx;
/// }
/// your code here ...
@end
总结
要用 ObjC 实现一个完整的单例， 需要注意以下几点：
- 不管用何种初始化方式， 都只能有一个实例。
alloc
init
必须保证“原子性”，否则在多线程情况下就会出现 ThreadA 执行完 alloc, 然后另外一个线程就有可能获取到的是这个刚 alloc 出来还没执行 init 的实例，导致意外情况。int
必须保证只能执行一次。- 【可选】继承，weak 单例模式还需要另外考虑。
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