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设计模式(2):单例模式(singleton)

  单例模式,也叫单子模式,是一种常用的软件设计模式。在应用这个模式时,单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候整个系统只需要拥有一个的全局对象,这样有利于我们协调系统整体的行为。比如在某个服务器程序中,该服务器的配置信息存放在一个文件中,这些配置数据由一个单例对象统一读取,然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。
  实现单例模式的思路是:一个类能返回对象一个引用(永远是同一个)和一个获得该实例的方法(必须是静态方法,通常使用getInstance这个名称);当我们调用这个方法时,如果类持有的引用不为空就返回这个引用,如果类保持的引用为空就创建该类的实例并将实例的引用赋予该类保持的引用;同时我们还将该类的构造函数定义为私有方法,这样其他处的代码就无法通过调用该类的构造函数来实例化该类的对象,只有通过该类提供的静态方法来得到该类的唯一实例。
  单例模式在多线程的应用场合下必须小心使用。如果当唯一实例尚未创建时,有两个线程同时调用创建方法,那么它们同时没有检测到唯一实例的存在,从而同时各自创建了一个实例,这样就有两个实例被构造出来,从而违反了单例模式中实例唯一的原则。 解决这个问题的办法是为指示类是否已经实例化的变量提供一个互斥锁(虽然这样会降低效率)。
  一些资源管理器常常设计成单例模式。
  在计算机系统中,需要管理的资源包括软件外部资源,譬如每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler, 以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干传真卡,但是只应该有一个软件负责管理传真卡,以避免出现两份传真作业同时传到传真卡中的情况。每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。
  需要管理的资源包括软件内部资源,譬如,大多数的软件都有一个(甚至多个)属性(properties)文件存放系统配置。这样的系统应当由一个对象来管理一个属性文件。
  需要管理的软件内部资源也包括譬如负责记录网站来访人数的部件,记录软件系统内部事件、出错信息的部件,或是对系统的表现进行检查的部件等。这些部件都必须集中管理,不可政出多头。

  具体例子:皇帝
  嘿嘿,“天无二日,国无二君”,一个系统中只能有一个实例。
  下面是OC的代码:这个段代码几经改进,目前是最好(自认为的,如有更好,欢迎指导)的,通过GCD单次初始化,预防多线程时,同时出现两个单例类,注:GCD是轻量级的,简单易用。详见iOS系统GCD学习(2):Dispatch Queue
  代码如下:

#import "AF.h"
static AF *_af=nil;
@implementation AF
#pragma mark - common
- (id)init{
    self=[super init];
    if (self) {
    }
    return self;
}
+ (id)shared{
    static dispatch_once_t pred;
    dispatch_once(&pred, ^{
        _af=[[AF alloc] init];
    });
    return _af;
}
+(id)alloc
{
    NSAssert(_af == nil, @"Attempted to allocate a second instance of a singleton.");
    return [super alloc];
}
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