单例模式

单例模式 - Singleton

单例模式确保每个指定的类只存在一个实例对象,并且可以全局访问那个实例。一般情况下会使用延时加载的策略,只在第一次需要使用的时候初始化。

注意:在 iOS 中单例模式很常见,NSUserDefaults.standardUserDefaults()UIApplication.sharedApplication()UIScreen.mainScreen()NSFileManager.defaultManager() 这些都是单例模式。

你可能会疑惑了:如果多于一个实例又会怎么样呢?代码和内存还没精贵到这个地步吧?

某些场景下,保持实例对象仅有一份是很有意义的。举个例子,你的应用实例 (UIApplication),应该只有一个吧,显然是指你的当前应用。还有一个例子:设备的屏幕 (UIScreen) 实例也是这样,所以对于这些类的情况,你只想要一个实例对象。

单例模式的应用还有另一种情况:你需要一个全局类来处理配置文件。我们很容易通过单例模式实现线程安全的实例访问,而如果有多个类可以同时访问配置文件,那可就复杂多了。

如何使用单例模式

可以看下这个图:

这是一个日志类,有一个属性 (是一个单例对象) 和两个方法 (sharedInstance()init())。

第一次调用 sharedInstance() 的时候,instance 属性还没有初始化。所以我们要创建一个新实例并且返回。

下一次你再调用 sharedInstance() 的时候,instance 已经初始化完成,直接返回即可。这个逻辑确保了这个类只存在一个实例对象。

接下来我们继续完善单例模式,通过这个类来管理专辑数据。

注意到在我们前面的截图里,分组中有个 API 分组,这里可以放那些提供后台服务的类。在这个分组中创建一个新的文件 LibraryAPI.swift ,继承自 NSObject 类。

LibraryAPI 里添加下面这段代码:

//1
class var sharedInstance: LibraryAPI {
    //2
    struct Singleton {
        //3
        static let instance = LibraryAPI()
    }
    //4
    return Singleton.instance
}

在这几行代码里,做了如下工作:

  • 创建一个计算类型的类变量,这个类变量,就像是 objc 中的静态方法一样,可以直接通过类访问而不用实例对象。具体可参见苹果官方文档的 [属性][10] 这一章。
  • 在类变量里嵌套一个 Singleton 结构体。
  • Singleton 封装了一个静态的常量,通过 static 定义意味着这个属性只存在一个,注意 Swift 中 static 的变量是延时加载的,意味着 Instance 直到需要的时候才会被创建。同时再注意一下,因为它是一个常量,所以一旦创建之后不会再创建第二次。这些就是单例模式的核心所在:一旦初始化完成,当前类存在一个实例对象,初始化方法就不会再被调用。
  • 返回计算后的属性值。

注意:更多的单例模式实例可以看看 Github 上的这个[示例][11],列举了单例模式的若干种实现方式。

你现在可以将这个单例作为专辑管理类的入口,接下来我们继续创建一个处理专辑数据持久化的类。

新建 PersistencyManager.swift 并添加如下代码:

private var albums = [Album]()

在这里我们定义了一个私有属性,用来存储专辑数据。这是一个可变数组,所以你可以很容易的增加或者删除数据。

然后加上一些初始化的数据:

override init() {
  //Dummy list of albums
  let album1 = Album(title: "Best of Bowie",
         artist: "David Bowie",
         genre: "Pop",
         coverUrl: "http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_david%20bowie_best%20of%20bowie.png",
         year: "1992")

  let album2 = Album(title: "It's My Life",
         artist: "No Doubt",
         genre: "Pop",
         coverUrl: "http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_no%20doubt_its%20my%20life%20%20bathwater.png",
         year: "2003")

  let album3 = Album(title: "Nothing Like The Sun",
         artist: "Sting",
         genre: "Pop",
         coverUrl: "http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_sting_nothing%20like%20the%20sun.png",
         year: "1999")

  let album4 = Album(title: "Staring at the Sun",
         artist: "U2",
         genre: "Pop",
         coverUrl: "http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_u2_staring%20at%20the%20sun.png",
         year: "2000")

  let album5 = Album(title: "American Pie",
         artist: "Madonna",
         genre: "Pop",
         coverUrl: "http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_madonna_american%20pie.png",
         year: "2000")

  albums = [album1, album2, album3, album4, album5]
}

在这个初始化方法里,我们初始化了五张专辑。如果上面的专辑没有你喜欢的,你可以随意替换成你的菜:]

然后添加如下方法:

func getAlbums() -> [Album] {
  return albums
}

func addAlbum(album: Album, index: Int) {
  if (albums.count >= index) {
    albums.insert(album, atIndex: index)
  } else {
    albums.append(album)
  }
}

func deleteAlbumAtIndex(index: Int) {
  albums.removeAtIndex(index)
}

这些方法可以让你自由的访问、添加、删除专辑数据。

这时你可以运行一下你的项目,确保编译通过以便进行下一步操作。

此时你或许会感到好奇: PersistencyManager 好像不是单例啊?是的,它确实不是单例。不过没关系,在接下来的外观模式章节,你会看到 LibraryAPIPersistencyManager 之间的联系。

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