iOS之多線程

進程和線程

首先偎漫,在了解多線程之前要了解什么是進程穆咐,什么是線程

  • 什么是進程呢耕陷?
    進程是指在系統(tǒng)中正在運行的一個應用程序遇伞。每個進程之間是獨立的辙喂,每個進程均運行在其專用且受保護的內存空間內。
  • 什么是線程呢鸠珠?
    1. 基本概念
      一個進程要想執(zhí)行任務巍耗,必須得有至少一個線程,線程是進程的基本執(zhí)行單元渐排,一個進程(程序)的所有任務都在線程中執(zhí)行炬太。
    2. 線程的串行
      一個線程中任務的執(zhí)行是串行的,如果要在1個線程中執(zhí)行多個任務驯耻,那么只能一個一個地按順序執(zhí)行這些任務亲族。也就是說,在同一時間內可缚,1個線程只能執(zhí)行1個任務霎迫。

多線程

了解進程和線程后,再來看看什么是多線程

  • 什么是多線程帘靡?
    即在一個進程(程序)中可以開啟多條線程知给,每條線程可以并行(同時)執(zhí)行不同的任務。
  • 線程的并行
    并行即同時執(zhí)行。比如同時開啟3條線程分別下載3個文件(分別是文件A涩赢、文件B戈次、文件C。
  • 多線程并發(fā)執(zhí)行的原理
    在同一時間里筒扒,CPU只能處理一條線程怯邪,只有一條線程在工作(執(zhí)行)。多線程并發(fā)(同時)執(zhí)行霎肯,其實是CPU快速地在多條線程之間快速切換擎颖,如果CPU調度線程的時間足夠快,就造成了多線程并發(fā)執(zhí)行的假象观游。
  • 多線程優(yōu)缺點
    • 優(yōu)點
      1. 能適當提高程序的執(zhí)行效率搂捧。
      2. 能適當提高資源利用率(CPU、內存利用率)
    • 缺點
      1. 開啟線程需要占用一定的內存空間(默認情況下懂缕,主線程占用1M允跑,子線程占用512KB),如果開啟大量的線程搪柑,會占用大量的內存空間聋丝,降低程序的性能。
      2. 線程越多工碾,CPU在調度線程上的開銷就越大弱睦。
      3. 程序設計更加復雜:比如線程之間的通信、多線程的數據共享

在iOS開發(fā)中開啟多線程的方式有些什么

當一個iOS程序運行后渊额,默認會開啟1條線程况木,稱為“主線程”或“UI線程”;它的作用就是刷新顯示UI,處理UI事件旬迹。

  • 需要注意的是:
    1. 不要將耗時操作放到主線程中去處理火惊,會卡住線程。
    2. 和UI相關的刷新操作必須放到主線程中進行處理奔垦。

iOS開發(fā)中開啟多線程的方式有四種
1. pthread

  • 特點:
    1) 一套通用的多線程API
    2) 適用于Unix\Linux\Windows等系統(tǒng)
    3) 跨平臺\可移植
    4) 使用難度大
  • 使用語言:c語言
  • 使用頻率:幾乎不用
  • 線程生命周期:由程序員進行管理

2. NSThread

  • 特點:
    1)使用更加面向對象
    2)簡單易用屹耐,可直接操作線程對象
  • 使用語言:OC語言
  • 使用頻率:偶爾使用
  • 線程生命周期:由程序員進行管理

3. GCD

  • 特點:
    1)旨在替代NSThread等線程技術
    2)充分利用設備的多核(自動)
  • 使用語言:C語言
  • 使用頻率:經常使用
  • 線程生命周期:自動管理

4. NSOperation

  • 特點:
    1)基于GCD(底層是GCD)
    2)比GCD多了一些更簡單實用的功能
    3)使用更加面向對象
  • 使用語言:OC語言
  • 使用頻率:經常使用
  • 線程生命周期:自動管理

四種開啟多線程的具體實現代碼

1. pthread
說明:pthread的基本使用(需要包含頭文件)

#import <pthread.h>

具體實現代碼:

   //使用pthread創(chuàng)建線程對象
    pthread_t thread;
    /*
     第一個參數:線程對象
     第二個參數:線程屬性,NULL
     第三個參數:指向函數的指針
     第四個參數:前一個參數()方法中需要接受的參數
     */
    pthread_create(&thread, NULL, run, NULL);

2. NSThread

  1. NSThread的基本使用
  • 第一種創(chuàng)建線程的方式:alloc init.
//特點:需要手動開啟線程,可以拿到線程對象進行詳細的設置
    /*
     第一個參數:目標對象
     第二個參數:選擇器椿猎,線程啟動要調用哪個方法
     第三個參數:前面方法要接收的參數(最多只能接收一個參數惶岭,沒有則傳nil)
     */
    NSThread *newThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    //啟動線程
    [newThread start];
  • 第二種創(chuàng)建線程的方式:分離出一條子線程
//特點:不需要手動開啟線程,不可以對線程對象進行詳細的設置
    /*
     第一個參數:選擇器鸵贬,線程啟動要調用哪個方法
     第二個參數:目標對象
     第三個參數:前面方法要接收的參數
     */
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
  • 第三種創(chuàng)建線程的方式:后臺線程
//特點:自動啟動線程俗他,不能對線程對象進行詳細的設置
    /*
     第一個參數:線程啟動后調用的方法
     第二個參數:方法接收的參數
     */
    [self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
  1. 設置線程的屬性
   //設置線程的屬性
   //設置線程的名稱
   thread.name = @"線程A";
   //設置線程的優(yōu)先級,注意線程優(yōu)先級的取值范圍為0.0~1.0之間,1.0表示線程的優(yōu)先級最高,如果不設置該值阔逼,那么理想狀態(tài)下默認為0.5
   thread.threadPriority = 1.0;
  1. 線程的狀態(tài)(了解)
    ***** 線程的各種狀態(tài):新建-就緒-運行-阻塞-死亡
//常用的控制線程狀態(tài)的方法
[NSThread exit];//退出當前線程
[NSThread sleepForTimeInterval:2.0];//阻塞線程
[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2.0]];//阻塞線程
//注意:線程死了不能復生
  1. 線程安全
    01 前提:多個線程訪問同一塊資源會發(fā)生數據安全問題
    02 解決方案:加互斥鎖
    03 相關代碼:@synchronized(self){}
    04 專業(yè)術語-線程同步
    05 原子和非原子屬性(是否對setter方法加鎖)
  2. 線程間通信
-(void)touchesBegan:(nonnull NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event
{
    //開啟一條子線程來下載圖片
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(downloadImage) toTarget:self withObject:nil];
}
-(void)downloadImage
{
    //1.確定要下載網絡圖片的url地址兆衅,一個url唯一對應著網絡上的一個資源
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://http://p2.wmpic.me/article/2016/03/17/1458205813_mEsdeUon.jpg"];
    //2.根據url地址下載圖片數據到本地(二進制數據)
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    //3.把下載到本地的二進制數據轉換成圖片
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
    //4.回到主線程刷新UI
    //4.1 第一種方式
//    [self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
    //4.2 第二種方式
//    [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
    //4.3 第三種方式
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
}
  1. 如何計算代碼段的執(zhí)行時間
//第一種方法
    NSDate *start = [NSDate date];
    //2.根據url地址下載圖片數據到本地(二進制數據)
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    NSDate *end = [NSDate date];
    NSLog(@"第二步操作花費的時間為%f",[end timeIntervalSinceDate:start]);
//第二種方法
    CFTimeInterval start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    CFTimeInterval end = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    NSLog(@"第二步操作花費的時間為%f",end - start);

3. GCD

  1. GCD基本使用
    * 異步函數+并發(fā)隊列:開啟多條線程,并發(fā)執(zhí)行任務
    * 異步函數+串行隊列:開啟一條線程,串行執(zhí)行任務
    * 同步函數+并發(fā)隊列:不開線程羡亩,串行執(zhí)行任務
    * 同步函數+串行隊列:不開線程摩疑,串行執(zhí)行任務
    * 異步函數+主隊列:不開線程,在主線程中串行執(zhí)行任務
    * 同步函數+主隊列:不開線程畏铆,串行執(zhí)行任務(注意死鎖發(fā)生)
    * 注意同步函數和異步函數在執(zhí)行順序上面的差異
  2. GCD線程間通信
  • 創(chuàng)建串行隊列
/*
     第一個參數:C語言的字符傳,標簽
     第二個參數:隊列的類型
     */
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create(const char *label, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  • 創(chuàng)建并發(fā)隊列
/*
     第一個參數:C語言的字符傳,標簽
     第二個參數:隊列的類型
     */
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create(const char *label, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
  • 創(chuàng)建全局隊列
 //0.獲取一個全局的隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

    //1.先開啟一個線程雷袋,把下載圖片的操作放在子線程中處理
    dispatch_async(queue, ^{

       //2.下載圖片
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://p2.wmpic.me/article/2016/03/17/1458205813_mEsdeUon.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

        NSLog(@"下載操作所在的線程--%@",[NSThread currentThread]);

        //3.回到主線程刷新UI
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
           self.imageView.image = image;
           //打印查看當前線程
            NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
        });

    });
  1. GCD其它常用函數
  • 柵欄函數(控制任務的執(zhí)行順序)
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");
    });
  • 延遲執(zhí)行(延遲·控制在哪個線程執(zhí)行)
      dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"---%@",[NSThread currentThread]);
    });
  • 一次性代碼(注意不能放到懶加載)
    -(void)once
    {
        //整個程序運行過程中只會執(zhí)行一次
        //onceToken用來記錄該部分的代碼是否被執(zhí)行過
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{

            NSLog(@"-----");
        });
    }
  • 快速迭代(開多個線程并發(fā)完成迭代操作)
       dispatch_apply(subpaths.count, queue, ^(size_t index) {
    });
  • 隊列組(同柵欄函數)
//創(chuàng)建隊列組
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    //隊列組中的任務執(zhí)行完畢之后,執(zhí)行該函數
    dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,
    dispatch_queue_t queue,
    dispatch_block_t block);
  1. 注意事項:
    • 在iOS6.0之前辞居,在GCD中凡是使用了帶Crearte和retain的函數在最后都需要做一次release操作楷怒。而主隊列和全局并發(fā)隊列不需要我們手動release。在iOS6.0之后GCD已經被納入到了ARC的內存管理范疇中瓦灶,即便是使用retain或者create函數創(chuàng)建的對象也不再需要開發(fā)人員手動釋放鸠删,我們像對待普通OC對象一樣對待GCD就OK。
  • 在使用柵欄函數的時候贼陶,蘋果官方明確規(guī)定柵欄函數只有在和使用create函數自己的創(chuàng)建的并發(fā)隊列一起使用的時候才有效

4. NSOperation

  1. NSOperation基本使用
    NSOperation是對GCD的包裝刃泡,其本身是只是抽象類,只有它的子類(三個子類分別是:NSBlockOperation碉怔、NSInvocationOperation以及自定義繼承自NSOperation的類)才能創(chuàng)建對象

  2. NSOperation和NSOperationQueue結合使用實現多線程并發(fā)

  • NSInvocationOperation
    //1.封裝操作
    /*
     第一個參數:目標對象
     第二個參數:該操作要調用的方法烘贴,最多接受一個參數
     第三個參數:調用方法傳遞的參數,如果方法不接受參數撮胧,那么該值傳nil
     */
    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    //2.啟動操作
    [operation start];
  • NSBlockOperation
    //1.封裝操作
    /*
     NSBlockOperation提供了一個類方法桨踪,在該類方法中封裝操作
     */
    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        //在主線程中執(zhí)行
        NSLog(@"---download1--%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //2.追加操作,追加的操作在子線程中執(zhí)行
    [operation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"---download2--%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    [operation addExecutionBlock:^{
         NSLog(@"---download3--%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //3.啟動執(zhí)行操作
    [operation start];
  • 自定義NSOperation
    //如何封裝操作芹啥?
    //自定義的NSOperation,通過重寫內部的main方法實現封裝操作
    -(void)main
    {
        NSLog(@"--main--%@",[NSThread currentThread]);
    }
    //如何使用馒闷?
    //1.實例化一個自定義操作對象
    TYOperation *op = [[TYOperation alloc]init];
    //2.執(zhí)行操作
    [op start];
  1. NSOperationQueue基本使用
  • NSOperation中的兩種隊列
    • 主隊列 通過mainQueue獲得,凡是放到主隊列中的任務都將在主線程執(zhí)行
    • 非主隊列 直接alloc init出來的隊列叁征。非主隊列同時具備了并發(fā)和串行的功能,通過設置最大并發(fā)數屬性來控制任務是并發(fā)執(zhí)行還是串行執(zhí)行
  • 自定義NSOperation
  -(void)freeOperation
  {
  //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    //2.封裝操作
    //好處:1.信息隱蔽
    //     2.代碼復用
    TYOperation *op1 = [[TYOperation alloc]init];
    TYOperation *op2 = [[TYOperation alloc]init];
    //3.添加操作到隊列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
}
  • NSBlockOperation
     - (void)freeBlock
{
    //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    //2.封裝操作
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    [op2 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"3----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    [op2 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"4----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
//3.添加操作到隊列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2]
    //補充:簡便方法
    [queue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"5----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
}
  • NSInvocationOperation
     - (void)invocation
{
    /*
     GCD中的隊列:
     串行隊列:自己創(chuàng)建的逛薇,主隊列
     并發(fā)隊列:自己創(chuàng)建的捺疼,全局并發(fā)隊列
     NSOperationQueue
     主隊列:[NSOperationQueue mainqueue];凡事放在主隊列中的操作都在主線程中執(zhí)行
     非主隊列:[[NSOperationQueue alloc]init],并發(fā)和串行永罚,默認是并發(fā)執(zhí)行的
     */
    //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    //2.封裝操作
    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil];
    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil];
    NSInvocationOperation *op3 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download3) object:nil];
    //3.把封裝好的操作添加到隊列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
    [queue addOperation:op3];
}
  1. NSOperation其它用法
  • 設置最大并發(fā)數[最大并發(fā)數關系著隊列是串行還是并行]
    • 創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
* 設置最大并發(fā)數
  1. 該屬性需要在任務添加到隊列中之前進行設置
  2. 該屬性控制隊列是串行執(zhí)行還是并發(fā)執(zhí)行
  3. 如果最大并發(fā)數等于1啤呼,那么該隊列是串行的,如果大于1那么是并行的

  4.系統(tǒng)的最大并發(fā)數有個默認的值呢袱,為-1官扣,如果該屬性設置為0,那么不會執(zhí)行任何任務
    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;
  • 暫停和恢復以及取消
    //設置暫停和恢復
    //suspended設置為YES表示暫停羞福,suspended設置為NO表示恢復
    //暫停表示不繼續(xù)執(zhí)行隊列中的下一個任務惕蹄,暫停操作是可以恢復的
    if (self.queue.isSuspended) {
        self.queue.suspended = NO;
    }else
    {
        self.queue.suspended = YES;
    }
    //取消隊列里面的所有操作
    //取消之后,當前正在執(zhí)行的操作的下一個操作將不再執(zhí)行,而且永遠都不在執(zhí)行卖陵,就像后面的所有任務都從隊列里面移除了一樣
    //取消操作是不可以恢復的
    [self.queue cancelAllOperations];
---------自定義NSOperation取消操作--------------------------
-(void)main
{
    //耗時操作1
    for (int i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"任務1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
    }
    NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");

    //蘋果官方建議遭顶,每當執(zhí)行完一次耗時操作之后,就查看一下當前隊列是否為取消狀態(tài)泪蔫,如果是棒旗,那么就直接退出
    //好處是可以提高程序的性能
    if (self.isCancelled) {
        return;
    }

    //耗時操作2
    for (int i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"任務1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
    }

    NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");
}
  1. NSOperation實現線程間通信
  • 開子線程下載圖片
 //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.使用簡便方法封裝操作并添加到隊列中
    [queue addOperationWithBlock:^{

        //3.在該block中下載圖片
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://p2.wmpic.me/article/2016/03/17/1458205813_mEsdeUon.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
        NSLog(@"下載圖片操作--%@",[NSThread currentThread]);

        //4.回到主線程刷新UI
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            self.imageView.image = image;
            NSLog(@"刷新UI操作---%@",[NSThread currentThread]);
        }];
    }];
  • 下載多張圖片合成綜合案例(設置操作依賴)
    - (void)download
{
    //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    //2.封裝操作下載圖片1
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://p2.wmpic.me/article/2016/03/14/1457926891_nZGraHTj.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        //拿到圖片數據
        self.image1 = [UIImage imageWithData:data];
    }];
    //3.封裝操作下載圖片2
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://p3.wmpic.me/article/2016/01/08/1452222281_PmFnXZHU.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

        //拿到圖片數據
        self.image2 = [UIImage imageWithData:data];
    }];

    //4.合成圖片
    NSBlockOperation *combine = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        //4.1 開啟圖形上下文
        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));

        //4.2 畫第一幅圖
        [self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 100)];

        //4.3 畫第二幅圖
        [self.image2 drawInRect:CGRectMake(0, 100, 200, 100)];

        //4.4 根據圖形上下文拿到圖片數據
        UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
//        NSLog(@"%@",image);

        //4.5 關閉圖形上下文
        UIGraphicsEndImageContext();

        //7.回到主線程刷新UI
        [[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
            self.imageView.image = image;
            NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
        }];

    }];

    //5.設置操作依賴
    [combine addDependency:op1];
    [combine addDependency:op2];

    //6.添加操作到隊列中執(zhí)行
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
    [queue addOperation:combine];
    }

單例設計模式

iOS開發(fā)多種設計模式之一----單例模式

  1. 什么是單例
    在程序運行過程,一個類有且只有一個實例對象
  2. 使用場合
    在整個應用程序中撩荣,共享一份資源(這份資源只需要創(chuàng)建初始化1次)
  3. 在不同的內存管理機制下實現單例
  • ARC實現單例
    • 步驟
      1. 在類的內部提供一個static修飾的全局變量
      2. 提供一個類方法铣揉,方便外界訪問
      3. 重寫+allocWithZone方法,保證永遠都只為單例對象分配一次內存空間
      4. 嚴謹起見餐曹,重寫-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法
    • 代碼實現
//提供一個static修飾的全局變量逛拱,強引用著已經實例化的單例對象實例
static TYSingleTools *_instance;
//類方法,返回一個單例對象
+(instancetype)shareTools
{
     //注意:這里建議使用self,而不是直接使用類名Tools(考慮繼承)
    return [[self alloc]init];
}
//保證永遠只分配一次存儲空間
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    //第一種:使用GCD中的一次性代碼
//    static dispatch_once_t onceToken;
//    dispatch_once(&onceToken, ^{
//        _instance = [super allocWithZone:zone];
//    });
    //第二種:使用加鎖的方式凸主,保證只分配一次存儲空間
    @synchronized(self) {
        if (_instance == nil) {
            _instance = [super allocWithZone:zone];
        }
    }
    return _instance;
}
/*
1.mutableCopy 創(chuàng)建一個新的可變對象橘券,并初始化為原對象的值,新對象的引用計數為 1卿吐;
2.copy 返回一個不可變對象旁舰。分兩種情況:(1)若原對象是不可變對象,那么返回原對象嗡官,并將其引用計數加 1 箭窜;(2)若原對象是可變對象,那么創(chuàng)建一個新的不可變對象衍腥,并初始化為原對象的值磺樱,新對象的引用計數為 1。
*/
//讓代碼更加的嚴謹
-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
//    return [[self class] allocWithZone:zone];
    return _instance;
}
-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
    return _instance;
}
  • MRC實現單例
    • 步驟
      1. 在類的內部提供一個static修飾的全局變量
      2. 提供一個類方法婆咸,方便外界訪問
      3. 重寫+allocWithZone方法竹捉,保證永遠都只為單例對象分配一次內存空間
      4. 嚴謹起見,重寫-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法
      5. 重寫release和retain方法
      6. 建議在retainCount方法中返回一個最大值(有經驗的程序員通過打印retainCount這個值可以猜到這是一個單例)
    • 配置MRC環(huán)境知識
      1. 注意ARC不是垃圾回收機制尚骄,是編譯器特性
      2. 配置MRC環(huán)境:build setting ->搜索automatic ref->修改為NO
    • 代碼實現
//提供一個static修飾的全局變量块差,強引用著已經實例化的單例對象實例
static TYSingleTools *_instance;
//類方法,返回一個單例對象
+(instancetype)shareTools
{
     //注意:這里建議使用self,而不是直接使用類名Tools(考慮繼承)
    return [[self alloc]init];
}
//保證永遠只分配一次存儲空間
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    //使用GCD中的一次性代碼
//    static dispatch_once_t onceToken;
//    dispatch_once(&onceToken, ^{
//        _instance = [super allocWithZone:zone];
//    });
    //使用加鎖的方式倔丈,保證只分配一次存儲空間
    @synchronized(self) {
        if (_instance == nil) {
            _instance = [super allocWithZone:zone];
        }
    }
    return _instance;
}
//讓代碼更加的嚴謹
-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
//    return [[self class] allocWithZone:zone];
    return _instance;
}
-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
    return _instance;
}
//在MRC環(huán)境下憨闰,如果用戶retain了一次,那么直接返回instance變量需五,不對引用計數器+1
//如果用戶release了一次鹉动,那么什么都不做,因為單例模式在整個程序運行過程中都擁有且只有一份宏邮,程序退出之后被釋放逆趣,所以不需要對引用計數器操作
-(oneway void)release
{
}
-(instancetype)retain
{
    return _instance;
}
//慣用法,有經驗的程序員通過打印retainCount這個值可以猜到這是一個單例
-(NSUInteger)retainCount
{
    return MAXFLOAT;
}
  • 忽略ARC和MRC的單例通用版本
    可以使用條件編譯來判斷當前項目環(huán)境是ARC還是MRC壹无,從而實現一份代碼在不同的內存管理機制下都可以實現單例错洁。
條件編譯:
#if __has_feature(objc_arc)
//如果是ARC,那么就執(zhí)行這里的代碼1
#else
//如果不是ARC,那么就執(zhí)行代理的代碼2
#endif

注意單例是不可以用繼承的。


參考資料:

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