製作 Singleton 單一物件的方法

Singleton 可以把它想成是一個全域物件，就如同全域變數一般，在整個程式中只會有單一一個這樣的物件，這類的技巧很常在撰寫遊戲程式時被使用，除了可以減少記憶體資源的過度浪費外，也可以減少許多參數在傳遞上的困擾，下列程式碼就示範如何製作出一個 Singleton 物件，與它的使用方式。

在製作出 Singleton 物件方面，我們賦予這個物件一個 count 值，並提供兩個實體方法，用來疊加和呈現這個 count 值。新增一個 NSObject 的 Subclass 並命名為 SingletonObject，以下是此物件內部的完整程式碼。

SingletonObject.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface SingletonObject : NSObject {
@private
    int count;
}

//統一透過此函式來調用SingletonObject的方法
+ (SingletonObject *)sharedSingletonObject;

//疊加
- (void)addCount;

//呈現
- (void)showCount;
@end
SingletonObject.m
#import "SingletonObject.h"

@implementation SingletonObject

//宣告一個靜態的SingletonObject物件
static SingletonObject *_singletonObject = nil;

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

        //將COUNT初始化為0
        count = 0;
    }

    return self;
}

//執行時會判斷是否_singletonObject已經完成記憶體配置
+ (SingletonObject *)sharedSingletonObject {

    @synchronized([SingletonObject class]) {

        //判斷_singletonObject是否完成記憶體配置
            if (!_singletonObject)
                [[self alloc] init];

            return _singletonObject;
        }

    return nil;
}

+ (id)alloc {
    @synchronized([SingletonObject class]) {

        //避免 [SingletonObject alloc] 方法被濫用
        NSAssert(_singletonObject == nil, @"_singletonObject 已經做過記憶體配置");
        _singletonObject = [super alloc];

        return _singletonObject;
    }

    return nil;
}

- (void)addCount {
    count += 1;
}

- (void)showCount {
    NSLog(@"%d", count);
}

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

@end

在上述程式碼中有使用到 NSAssert 指令，它可以用來避免 [SingletonObject alloc] 方法遭到濫用，因而製作出第二個 SingletonObject 的 instance，這就違背了當初我們建立 SingletonObject 的初衷。

此物件在使用上也非常簡單，只要使用下列程式碼便可以操作 SingletonObject 中的方法。

[[SingletonObject sharedSingletonObject] addCount];
[[SingletonObject sharedSingletonObject] showCount];

至於要如何證明 SingletonObject 在程式中只存在單一一個呢？首先，我們建立一個新的物件並在它程式初始化的地方將  count 值疊加三次，程式瑪如下。

OtherObject.m
#import "OtherObject.h"
#import "SingletonObject.h"

@implementation OtherObject

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

        [[SingletonObject sharedSingletonObject] addCount];
        [[SingletonObject sharedSingletonObject] addCount];
        [[SingletonObject sharedSingletonObject] addCount];
    }

    return self;
}

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

@end

接著，回到主要程式碼比較一下在宣告此物件之前與之後的 count 值，如果兩個數值一樣，那麼表示在宣告 OtherObject 時所曡加的其實是另一個 SingletonObject 的 instance，若是兩者的數值差距為 3，則表示我們已經成功製作出一個 Singleton 單一（全域）物件，其程式瑪如下。

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "SingletonObject.h"
#import "OtherObject.h"

int main (int argc, const char * argv[]) {

    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

    [[SingletonObject sharedSingletonObject] showCount];

    //宣告一個OtherObject物件
    OtherObject *theObject = [[OtherObject alloc]init];
    [theObject release];

    [[SingletonObject sharedSingletonObject] showCount];

    [pool drain];
    return 0;
}