單例模式

單例模式 - Singleton

單例模式確保每個(gè)指定的類只存在一個(gè)實(shí)例對(duì)象，并且可以全局訪問(wèn)那個(gè)實(shí)例。一般情況下會(huì)使用延時(shí)加載的策略，只在第一次需要使用的時(shí)候初始化。

注意：在 iOS 中單例模式很常見(jiàn)，NSUserDefaults.standardUserDefaults() 、 UIApplication.sharedApplication() 、 UIScreen.mainScreen() 、 NSFileManager.defaultManager() 這些都是單例模式。

你可能會(huì)疑惑了：如果多于一個(gè)實(shí)例又會(huì)怎么樣呢？代碼和內(nèi)存還沒(méi)精貴到這個(gè)地步吧？

某些場(chǎng)景下，保持實(shí)例對(duì)象僅有一份是很有意義的。舉個(gè)例子，你的應(yīng)用實(shí)例 (UIApplication)，應(yīng)該只有一個(gè)吧，顯然是指你的當(dāng)前應(yīng)用。還有一個(gè)例子：設(shè)備的屏幕 (UIScreen) 實(shí)例也是這樣，所以對(duì)于這些類的情況，你只想要一個(gè)實(shí)例對(duì)象。

單例模式的應(yīng)用還有另一種情況：你需要一個(gè)全局類來(lái)處理配置文件。我們很容易通過(guò)單例模式實(shí)現(xiàn)線程安全的實(shí)例訪問(wèn)，而如果有多個(gè)類可以同時(shí)訪問(wèn)配置文件，那可就復(fù)雜多了。

如何使用單例模式

可以看下這個(gè)圖：

這是一個(gè)日志類，有一個(gè)屬性 (是一個(gè)單例對(duì)象) 和兩個(gè)方法 (sharedInstance() 和 init())。

第一次調(diào)用 sharedInstance() 的時(shí)候，instance 屬性還沒(méi)有初始化。所以我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新實(shí)例并且返回。

下一次你再調(diào)用 sharedInstance() 的時(shí)候，instance 已經(jīng)初始化完成，直接返回即可。這個(gè)邏輯確保了這個(gè)類只存在一個(gè)實(shí)例對(duì)象。

接下來(lái)我們繼續(xù)完善單例模式，通過(guò)這個(gè)類來(lái)管理專輯數(shù)據(jù)。

注意到在我們前面的截圖里，分組中有個(gè) API 分組，這里可以放那些提供后臺(tái)服務(wù)的類。在這個(gè)分組中創(chuàng)建一個(gè)新的文件 LibraryAPI.swift ，繼承自 NSObject 類。

在 LibraryAPI 里添加下面這段代碼：

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

在這幾行代碼里，做了如下工作：

• 創(chuàng)建一個(gè)計(jì)算類型的類變量，這個(gè)類變量，就像是 objc 中的靜態(tài)方法一樣，可以直接通過(guò)類訪問(wèn)而不用實(shí)例對(duì)象。具體可參見(jiàn)蘋果官方文檔的 [屬性][10] 這一章。
• 在類變量里嵌套一個(gè) Singleton 結(jié)構(gòu)體。
• Singleton 封裝了一個(gè)靜態(tài)的常量，通過(guò) static 定義意味著這個(gè)屬性只存在一個(gè)，注意 Swift 中 static 的變量是延時(shí)加載的，意味著 Instance 直到需要的時(shí)候才會(huì)被創(chuàng)建。同時(shí)再注意一下，因?yàn)樗且粋€(gè)常量，所以一旦創(chuàng)建之后不會(huì)再創(chuàng)建第二次。這些就是單例模式的核心所在：一旦初始化完成，當(dāng)前類存在一個(gè)實(shí)例對(duì)象，初始化方法就不會(huì)再被調(diào)用。
• 返回計(jì)算后的屬性值。

注意：更多的單例模式實(shí)例可以看看 Github 上的這個(gè)[示例][11]，列舉了單例模式的若干種實(shí)現(xiàn)方式。

你現(xiàn)在可以將這個(gè)單例作為專輯管理類的入口，接下來(lái)我們繼續(xù)創(chuàng)建一個(gè)處理專輯數(shù)據(jù)持久化的類。

新建 PersistencyManager.swift 并添加如下代碼：

private var albums = [Album]()

在這里我們定義了一個(gè)私有屬性，用來(lái)存儲(chǔ)專輯數(shù)據(jù)。這是一個(gè)可變數(shù)組，所以你可以很容易的增加或者刪除數(shù)據(jù)。

然后加上一些初始化的數(shù)據(jù)：

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]
}

在這個(gè)初始化方法里，我們初始化了五張專輯。如果上面的專輯沒(méi)有你喜歡的，你可以隨意替換成你的菜:]

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)
}

這些方法可以讓你自由的訪問(wèn)、添加、刪除專輯數(shù)據(jù)。

這時(shí)你可以運(yùn)行一下你的項(xiàng)目，確保編譯通過(guò)以便進(jìn)行下一步操作。

此時(shí)你或許會(huì)感到好奇： PersistencyManager 好像不是單例?。渴堑?，它確實(shí)不是單例。不過(guò)沒(méi)關(guān)系，在接下來(lái)的外觀模式章節(jié)，你會(huì)看到 LibraryAPI 和 PersistencyManager 之間的聯(lián)系。