苛刻的单例

作为设计模式中最简单的一个，单例模式还是在很多系统中都会用到，总有那么一些实例，从始至终只需要它的一个实例，而且任何时候都要总方便的得到，像 Application 对象啦，环境对像啊。

要保持你设计的类别人只会初始出一个实例来，像 Java/C++/C# 中的做法一般希望能保证以下那些：

1. 构造方法藏起来，private 修饰，这样只能通过统一的工厂方法获得实例，因为 new 出来的总是新对象
2. 克隆方法出来的对象仍然是原来的对象
3. 反序列化出的对象也仍然是原来那个唯一的对象(这好像有点难)
4. 一般程序运行期间，该单实例不被释放
5. 一般要求工厂方法是原子性的，也是避免返回了不同的实例
6. 等等................. 是否还有些补充？

不一定每一点都真正考虑到，因为不是每个使用都都那么变态或不存在某些使用场景。

而我们这里的 Objective-C 有其语言的较大特殊性，是通过 alloc 来创建实例的，无法把构造方法 alloc 隐藏起来，但我们总是有办法的，可以做到：

1. 工厂方法返回唯一的实例
2. 多次调用 alloc 构造出的实例与 工厂方法得到的是同一个
3. 让你释放不掉这个实例，引用计数不让归零现在来看看 Objective-C 中的单例模式的代码实现吧：

//singleton.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Singleton : NSObject
{

}

+ (Singleton *) sharedInstance;

- (void) operation;

@end

//singleton.m
#import "Singleton.h"

@implementation Singleton

static Singleton *_sharedInstance = nil;

- (void) operation
{
  // do something
  NSLog(@"Singleton");
}

+ (Singleton *) sharedInstance
{
  if (_sharedInstance == nil)
  {
    _sharedInstance = [NSAllocateObject([self class], 0, NULL) init];
  }

  return _sharedInstance;
}

+ (id) allocWithZone:(NSZone *)zone
{
  return [[self sharedInstance] retain];
}

- (id) copyWithZone:(NSZone*)zone
{
  return self;
}

- (id) retain
{
  return self;
}

- (NSUInteger) retainCount
{
  return NSUIntegerMax; // denotes an object that cannot be released
}

- (oneway void) release
{
  // do nothing
}

- (id) autorelease
{
  return self;
}

@end

马上来看看效果，用下面的代码来分别得到 Singleton 的三个实例，s1, s2, s3:

 Singleton *s1 = [Singleton alloc];
    Singleton *s2 = [Singleton sharedInstance];
    Singleton *s3 = [Singleton alloc];

    NSLog(@"s1:%@, s2%@, s3%@", s1, s2, s3);

执行后打印出来的三个实例的地址是一样的：

s1:<Singleton: 0x100114890>, s2<Singleton: 0x100114890>, s3<Singleton: 0x100114890>

说明它们是同一个实例，无论是 alloc 还是 sharedInstance，好了现在对照着成功的案例可以放心的解释一下了：

1. 每一次 alloc 都得经过 allocWithZone: 方法，然后进到 sharedInstance 方法，这就统一了入口
2. release/autorelease/retainCount 方法保证了实例不被释放
3. copyWithZone: 和 retain 用以确保克隆还是保留的仍然是原来那个唯一的实例

再有更苛刻的条件就暂不考虑了，比如应该可以加上 @synchronized 来原子性一下。


from:http://unmi.cc/objective-c-dp-singleton