什么应该是我的目的-C singleton看起来像什么？[关闭]

Question

我的单一存取方法通常是一些变体：

static MyClass *gInstance = NULL;

+ (MyClass *)instance
{
    @synchronized(self)
    {
        if (gInstance == NULL)
            gInstance = [[self alloc] init];
    }

    return(gInstance);
}

我能怎么做来改善这个?

Answer 1

另一个选择是使用 +（void）initialize 方法。来自文档：

  

运行时将 initialize 发送到程序中的每个类，恰好在类之前，或者从它继承的任何类，从程序中发送第一条消息。 （因此，如果未使用该类，则永远不会调用该方法。）运行时以线程安全的方式将 initialize 消息发送到类。超类在它们的子类之前接收此消息。

所以你可以做类似的事情：

static MySingleton *sharedSingleton;

+ (void)initialize
{
    static BOOL initialized = NO;
    if(!initialized)
    {
        initialized = YES;
        sharedSingleton = [[MySingleton alloc] init];
    }
}

Answer 2

@interface MySingleton : NSObject
{
}

+ (MySingleton *)sharedSingleton;
@end

@implementation MySingleton

+ (MySingleton *)sharedSingleton
{
  static MySingleton *sharedSingleton;

  @synchronized(self)
  {
    if (!sharedSingleton)
      sharedSingleton = [[MySingleton alloc] init];

    return sharedSingleton;
  }
}

@end

[来源]

Answer 3

根据我在下面的其他答案，我认为你应该这样做：

+ (id)sharedFoo
{
    static dispatch_once_t once;
    static MyFoo *sharedFoo;
    dispatch_once(&once, ^ { sharedFoo = [[self alloc] init]; });
    return sharedFoo;
}

Answer 4

自 Kendall发布线程安全以来试图避免锁定成本的单身人士，我想我也会抛出一个：

#import <libkern/OSAtomic.h>

static void * volatile sharedInstance = nil;                                                

+ (className *) sharedInstance {                                                                    
  while (!sharedInstance) {                                                                          
    className *temp = [[self alloc] init];                                                                 
    if(!OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier(0x0, temp, &sharedInstance)) {
      [temp release];                                                                                   
    }                                                                                                    
  }                                                                                                        
  return sharedInstance;                                                                        
}

好的，让我解释一下这是如何运作的：

1. 快速情况：在正常执行中 sharedInstance 已经设置好，所以 while 循环从不执行，只需测试变量的存在后函数返回

2. 慢速情况：如果 sharedInstance 不存在，则使用Compare And Swap（'CAS'）分配实例并将其复制到其中;

3. 争用案例：如果两个线程同时尝试调用 sharedInstance ，则 AND sharedInstance 不存在于同时，他们将初始化单例的新实例并尝试将CAS置于适当位置。无论哪一个赢得CAS立即返回，无论哪一个失去释放它刚刚分配的实例并返回（现在设置） sharedInstance 。单个 OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier 既是设置线程的写屏障，也是测试线程的读屏障。

Answer 5

static MyClass *sharedInst = nil;

+ (id)sharedInstance
{
    @synchronize( self ) {
        if ( sharedInst == nil ) {
            /* sharedInst set up in init */
            [[self alloc] init];
        }
    }
    return sharedInst;
}

- (id)init
{
    if ( sharedInst != nil ) {
        [NSException raise:NSInternalInconsistencyException
            format:@"[%@ %@] cannot be called; use +[%@ %@] instead"],
            NSStringFromClass([self class]), NSStringFromSelector(_cmd), 
            NSStringFromClass([self class]),
            NSStringFromSelector(@selector(sharedInstance)"];
    } else if ( self = [super init] ) {
        sharedInst = self;
        /* Whatever class specific here */
    }
    return sharedInst;
}

/* These probably do nothing in
   a GC app.  Keeps singleton
   as an actual singleton in a
   non CG app
*/
- (NSUInteger)retainCount
{
    return NSUIntegerMax;
}

- (oneway void)release
{
}

- (id)retain
{
    return sharedInst;
}

- (id)autorelease
{
    return sharedInst;
}

Answer 6

编辑：此实现已在ARC中废弃。请查看如何我是否实施了与ARC兼容的Objective-C单例？以便正确实施。

我在其他答案中阅读的所有初始化实现都有一个共同的错误。

+ (void) initialize {
  _instance = [[MySingletonClass alloc] init] // <----- Wrong!
}

+ (void) initialize {
  if (self == [MySingletonClass class]){ // <----- Correct!
      _instance = [[MySingletonClass alloc] init] 
  }
}

Apple文档建议您检查初始化块中的类类型。因为子类默认调用initialize。存在一种非显而易见的情况，其中可以通过KVO间接地创建子类。如果您在另一个类中添加以下行：

[[MySingletonClass getInstance] addObserver:self forKeyPath:@"foo" options:0 context:nil]

Objective-C将隐式创建MySingletonClass的子类，导致第二次触发 + initialize 。

您可能认为应该隐式检查init块中的重复初始化：

- (id) init { <----- Wrong!
   if (_instance != nil) {
      // Some hack
   }
   else {
      // Do stuff
   }
  return self;
}

但是你会用脚射击自己;或者更糟糕的是让另一个开发者有机会在脚下射击。

- (id) init { <----- Correct!
   NSAssert(_instance == nil, @"Duplication initialization of singleton");
   self = [super init];
   if (self){
      // Do stuff
   }
   return self;
}

TL; DR，这是我的实施

@implementation MySingletonClass
static MySingletonClass * _instance;
+ (void) initialize {
   if (self == [MySingletonClass class]){
      _instance = [[MySingletonClass alloc] init];
   }
}

- (id) init {
   ZAssert (_instance == nil, @"Duplication initialization of singleton");
   self = [super init];
   if (self) {
      // Initialization
   }
   return self;
}

+ (id) getInstance {
   return _instance;
}
@end

（将ZAssert替换为我们自己的断言宏;或者只是NSAssert。）

Answer 7

关于Singleton宏代码的详尽解释在博客Cocoa With Love

上

http://cocoawithlove.com/2008/11 /singletons-appdelegates-and-top-level.html 。

Answer 8

我在sharedInstance上有一个有趣的变体，它是线程安全的，但在初始化后没有锁定。我还不确定是否按要求修改了最佳答案，但我将其提交进一步讨论：

// Volatile to make sure we are not foiled by CPU caches
static volatile ALBackendRequestManager *sharedInstance;

// There's no need to call this directly, as method swizzling in sharedInstance
// means this will get called after the singleton is initialized.
+ (MySingleton *)simpleSharedInstance
{
    return (MySingleton *)sharedInstance;
}

+ (MySingleton*)sharedInstance
{
    @synchronized(self)
    {
        if (sharedInstance == nil)
        {
            sharedInstance = [[MySingleton alloc] init];
            // Replace expensive thread-safe method 
            // with the simpler one that just returns the allocated instance.
            SEL origSel = @selector(sharedInstance);
            SEL newSel = @selector(simpleSharedInstance);
            Method origMethod = class_getClassMethod(self, origSel);
            Method newMethod = class_getClassMethod(self, newSel);
            method_exchangeImplementations(origMethod, newMethod);
        }
    }
    return (MySingleton *)sharedInstance;
}

Answer 9

简短回答：很棒。

答案很长：像......一样......

static SomeSingleton *instance = NULL;

@implementation SomeSingleton

+ (id) instance {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        if (instance == NULL){
            instance = [[super allocWithZone:NULL] init];
        }
    });
    return instance;
}

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

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

- (id) autorelease {
    return self;
}

- (NSUInteger) retainCount {
    return NSUIntegerMax;
}

- (id) retain {
    return self;
}

@end

请务必阅读 dispatch / once.h标题以了解这是怎么回事。在这种情况下，标题注释比文档或手册页更适用。

Answer 10

我已将单例转换为类，因此其他类可以继承单例属性。

Singleton.h：

static id sharedInstance = nil;

#define DEFINE_SHARED_INSTANCE + (id) sharedInstance {  return [self sharedInstance:&sharedInstance]; } \
                               + (id) allocWithZone:(NSZone *)zone { return [self allocWithZone:zone forInstance:&sharedInstance]; }

@interface Singleton : NSObject {

}

+ (id) sharedInstance;
+ (id) sharedInstance:(id*)inst;

+ (id) allocWithZone:(NSZone *)zone forInstance:(id*)inst;

@end

Singleton.m：

#import "Singleton.h"


@implementation Singleton


+ (id) sharedInstance { 
    return [self sharedInstance:&sharedInstance];
}

+ (id) sharedInstance:(id*)inst {
    @synchronized(self)
    {
        if (*inst == nil)
            *inst = [[self alloc] init];
    }
    return *inst;
}

+ (id) allocWithZone:(NSZone *)zone forInstance:(id*)inst {
    @synchronized(self) {
        if (*inst == nil) {
            *inst = [super allocWithZone:zone];
            return *inst;  // assignment and return on first allocation
        }
    }
    return nil; // on subsequent allocation attempts return nil
}

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

- (id)retain {
    return self;
}

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

- (void)release {
    //do nothing
}

- (id)autorelease {
    return self;
}


@end

这是一个类的例子，你想成为单身。

#import "Singleton.h"

@interface SomeClass : Singleton {

}

@end

@implementation SomeClass 

DEFINE_SHARED_INSTANCE;

@end

关于Singleton类的唯一限制是，它是NSObject的子类。但是大多数时候我在我的代码中使用单例，它们实际上是NSObject子类，所以这个类真的可以简化我的生活并使代码更清晰。

Answer 11

这也适用于非垃圾收集环境。

@interface MySingleton : NSObject {
}

+(MySingleton *)sharedManager;

@end


@implementation MySingleton

static MySingleton *sharedMySingleton = nil;

+(MySingleton*)sharedManager {
    @synchronized(self) {
        if (sharedMySingleton == nil) {
            [[self alloc] init]; // assignment not done here
        }
    }
    return sharedMySingleton;
}


+(id)allocWithZone:(NSZone *)zone {
    @synchronized(self) {
        if (sharedMySingleton == nil) {
            sharedMySingleton = [super allocWithZone:zone];
            return sharedMySingleton;  // assignment and return on first allocation
        }
    }
    return nil; //on subsequent allocation attempts return nil
}


-(void)dealloc {
    [super dealloc];
}

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


-(id)retain {
    return self;
}


-(unsigned)retainCount {
    return UINT_MAX;  //denotes an object that cannot be release
}


-(void)release {
    //do nothing    
}


-(id)autorelease {
    return self;    
}


-(id)init {
    self = [super init];
    sharedMySingleton = self;

    //initialize here

    return self;
}

@end

Answer 12

这不应该是线程安全的，并且避免在第一次调用后看起来很昂贵吗？

+ (MySingleton*)sharedInstance
{
    if (sharedInstance == nil) {
        @synchronized(self) {
            if (sharedInstance == nil) {
                sharedInstance = [[MySingleton alloc] init];
            }
        }
    }
    return (MySingleton *)sharedInstance;
}

Answer 13

这是我放在一起的一个宏：

http://github.com/cjhanson/Objective-C-Optimized-Singleton

它基于 Matt Gallagher的工作 但是改变实现以使用Dave MacLachlan所描述的方法调整谷歌。

我欢迎评论/贡献。

Answer 14

怎么样

static MyClass *gInstance = NULL;

+ (MyClass *)instance
{
    if (gInstance == NULL) {
        @synchronized(self)
        {
            if (gInstance == NULL)
                gInstance = [[self alloc] init];
        }
    }

    return(gInstance);
}

因此，您可以在初始化后避免同步成本吗？

Answer 15

有关Objective-C中单例模式的深入讨论，请查看：

使用Singleton模式目标C

Answer 16

KLSingleton是：

1. Subclassible(n度)
2. 弧兼容
3. 安全带 alloc 和 init
4. 装载懒洋洋地
5. 线安全
6. 锁定(使用+初始化、不同步)
7. 宏观自由
8. 调酒-免费的
9. 简单的

KLSingleton

Answer 17

你不想在self上同步...因为self对象还不存在！您最终锁定临时id值。您希望确保没有其他人可以运行类方法（sharedInstance，alloc，allocWithZone：等），因此您需要在类对象上进行同步：

@implementation MYSingleton

static MYSingleton * sharedInstance = nil;

+( id )sharedInstance {
    @synchronized( [ MYSingleton class ] ) {
        if( sharedInstance == nil )
            sharedInstance = [ [ MYSingleton alloc ] init ];
    }

    return sharedInstance;
}

+( id )allocWithZone:( NSZone * )zone {
    @synchronized( [ MYSingleton class ] ) {
        if( sharedInstance == nil )
            sharedInstance = [ super allocWithZone:zone ];
    }

    return sharedInstance;
}

-( id )init {
    @synchronized( [ MYSingleton class ] ) {
        self = [ super init ];
        if( self != nil ) {
            // Insert initialization code here
        }

        return self;
    }
}

@end

Answer 18

只是想把它留在这里，所以我不会失去它。这个的优点是它可以在InterfaceBuilder中使用，这是一个巨大的优势。 这是我提出的另一个问题：

static Server *instance;

+ (Server *)instance { return instance; }

+ (id)hiddenAlloc
{
    return [super alloc];
}

+ (id)alloc
{
    return [[self instance] retain];
}


+ (void)initialize
{
    static BOOL initialized = NO;
    if(!initialized)
    {
        initialized = YES;
        instance = [[Server hiddenAlloc] init];
    }
}

- (id) init
{
    if (instance)
        return self;
    self = [super init];
    if (self != nil) {
        // whatever
    }
    return self;
}

Answer 19

static mySingleton *obj=nil;

@implementation mySingleton

-(id) init {
    if(obj != nil){     
        [self release];
        return obj;
    } else if(self = [super init]) {
        obj = self;
    }   
    return obj;
}

+(mySingleton*) getSharedInstance {
    @synchronized(self){
        if(obj == nil) {
            obj = [[mySingleton alloc] init];
        }
    }
    return obj;
}

- (id)retain {
    return self;
}

- (id)copy {
    return self;
}

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

- (void)release {
    if(obj != self){
        [super release];
    }
    //do nothing
}

- (id)autorelease {
    return self;
}

-(void) dealloc {
    [super dealloc];
}
@end

Answer 20

我知道有很多关于这个“问题”的评论，但我没有看到很多人建议使用宏来定义单例。这是一种常见的模式，宏可以大大简化单身人士。

以下是我根据我见过的几个Objc实现编写的宏。

<代码> Singeton.h

/**
 @abstract  Helps define the interface of a singleton.
 @param  TYPE  The type of this singleton.
 @param  NAME  The name of the singleton accessor.  Must match the name used in the implementation.
 @discussion
 Typcially the NAME is something like 'sharedThing' where 'Thing' is the prefix-removed type name of the class.
 */
#define SingletonInterface(TYPE, NAME) \
+ (TYPE *)NAME;


/**
 @abstract  Helps define the implementation of a singleton.
 @param  TYPE  The type of this singleton.
 @param  NAME  The name of the singleton accessor.  Must match the name used in the interface.
 @discussion
 Typcially the NAME is something like 'sharedThing' where 'Thing' is the prefix-removed type name of the class.
 */
#define SingletonImplementation(TYPE, NAME) \
static TYPE *__ ## NAME; \
\
\
+ (void)initialize \
{ \
    static BOOL initialized = NO; \
    if(!initialized) \
    { \
        initialized = YES; \
        __ ## NAME = [[TYPE alloc] init]; \
    } \
} \
\
\
+ (TYPE *)NAME \
{ \
    return __ ## NAME; \
}

使用示例：

<代码> MyManager.h

@interface MyManager

SingletonInterface(MyManager, sharedManager);

// ...

@end

<代码> MyManager.m

@implementation MyManager

- (id)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        // Initialization code here.
    }

    return self;
}

SingletonImplementation(MyManager, sharedManager);

// ...

@end

为什么界面宏几乎是空的？头文件和代码文件之间的代码一致性;可维护性，以防您想要添加更多自动方法或更改它。

我正在使用initialize方法来创建单例，就像在这里最流行的答案中所使用的那样（在撰写本文时）。

Answer 21

使用Objective C类方法，我们可以避免以通常的方式使用单例模式，来自：

[[Librarian sharedInstance] openLibrary]

为：

[Librarian openLibrary]

通过将类包装在另一个只有类方法的类中，这样就不会意外地创建重复的实例，因为我们没有创建任何实例！

我写了一篇更详细的博客这里：）

Answer 22

扩展@ robbie-hanson的例子......

static MySingleton* sharedSingleton = nil;

+ (void)initialize {
    static BOOL initialized = NO;
    if (!initialized) {
        initialized = YES;
        sharedSingleton = [[self alloc] init];
    }
}

- (id)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        // Member initialization here.
    }
    return self;
}

Answer 23

我的方式很简单：

static id instanceOfXXX = nil;

+ (id) sharedXXX
{
    static volatile BOOL initialized = NO;

    if (!initialized)
    {
        @synchronized([XXX class])
        {
            if (!initialized)
            {
                instanceOfXXX = [[XXX alloc] init];
                initialized = YES;
            }
        }
    }

    return instanceOfXXX;
}

如果已经初始化单例，则不会输入LOCK块。第二次检查if（！initialized）是否确保在当前线程获取LOCK时尚未初始化。

Answer 24

我没有阅读所有解决方案，所以请原谅这段代码是多余的。

在我看来，这是最安全的实现。

+(SingletonObject *) sharedManager
{
    static SingletonObject * sharedResourcesObj = nil;

    @synchronized(self)
    {
        if (!sharedResourcesObj)
        {
            sharedResourcesObj = [[SingletonObject alloc] init];
        }
    }

    return sharedResourcesObj;
}

Answer 25

我通常使用的代码大致类似于Ben Hoffstein的答案（我也从维基百科中获得）。我使用它的原因是Chris Hanson在评论中说明的原因。

但是，有时我需要将单例放入NIB，在这种情况下，我使用以下内容：

@implementation Singleton

static Singleton *singleton = nil;

- (id)init {
    static BOOL initialized = NO;
    if (!initialized) {
        self = [super init];
        singleton = self;
        initialized = YES;
    }
    return self;
}

+ (id)allocWithZone:(NSZone*)zone {
    @synchronized (self) {
        if (!singleton)
            singleton = [super allocWithZone:zone];     
    }
    return singleton;
}

+ (Singleton*)sharedSingleton {
    if (!singleton)
        [[Singleton alloc] init];
    return singleton;
}

@end

我将 -retain （等）的实现留给了读者，尽管在垃圾收集环境中只需要上面的代码。

Answer 26

接受的答案，虽然编译，但是不正确。

+ (MySingleton*)sharedInstance
{
    @synchronized(self)  <-------- self does not exist at class scope
    {
        if (sharedInstance == nil)
            sharedInstance = [[MySingleton alloc] init];
    }
    return sharedInstance;
}

根据Apple文档：

...您可以采用类似的方法来同步关联类的类方法，使用Class对象而不是self。

即使使用自己的作品，它也不应该，这看起来像是一个复制和粘贴错误给我。 类工厂方法的正确实现是：

+ (MySingleton*)getInstance
{
    @synchronized([MySingleton class]) 
    {
        if (sharedInstance == nil)
            sharedInstance = [[MySingleton alloc] init];
    }
    return sharedInstance;
}