什麼是單例模式？
單例模式是一個類在系統中只有一個實例對象。通過全局的一個入口點對這個實例對象進行訪問。在iOS開發中，單例模式是非常有用的一種設計模式。如下圖，是一個簡單的例模式的UML類圖。
iOS SDK中也有許多類使用了單例模式，例如，UIApplication：當程序啓動的時候，會調用UIApplicationMain方法，在該方法中，會實例化一個UIApplication對象，之後在程序中的任意地方調用sharedApplication方法都將返回一個與當前應用程序相關的UIApplication實例（UIApplicationMain方法中創建的UIApplication單例）。
什麼時候使用單例模式？
在程序中，單例模式經常用於只希望一個類只有一個實例，而不運行一個類還有兩個以上的實例。當然，在iOS SDK中，根據特定的需求，有些類不僅提供了單例訪問的接口，還爲開發者提供了實例化一個新的對象接口，例如，NSFileManager可以通過defaultManager方法返回相同的一個NSFileManager對象。如果需要新的一個NSFileManager實例對象，可以通過init方法。
iOS中單例模式的實現
iOS中單例模式的實現方式一般分爲兩種：Non-ARC(非ARC)和ARC+GCD。
1.Non-ARC(非ARC)
非ARC的實現方法如下所示：
BVNonARCSingleton.h
1.//
2.// BVNonARCSingleton.h
3.// SingletonPattern
4.//
5.// Created by BeyondVincent on 13-5-9.
6.// Copyright (c) 2013年 BeyondVincent. All rights reserved.
7.//
8.
9.#import <Foundation/Foundation.h>
10.
11.@interface BVNonARCSingleton : NSObject
12.
13.@property ( nonatomic, retain) NSString *tempProperty;
14.+ (BVNonARCSingleton *)sharedInstance;
15.
16.@end11.@implementation BVNonARCSingleton
12.
13.static BVNonARCSingleton *sharedInstance = nil;
14.
15.// 獲取一個sharedInstance實例，如果有必要的話，實例化一個
16.+ (BVNonARCSingleton *)sharedInstance {
17. if (sharedInstance == nil) {
18. sharedInstance = [[super allocWithZone:NULL] init];
19. }
20.
21. return sharedInstance;
22.}
23.
24.// 當第一次使用這個單例時，會調用這個init方法。
25.- (id)init
26.{
27. self = [super init];
28.
29. if (self) {
30. // 通常在這裏做一些相關的初始化任務
31. }
32.
33. return self;
34.}
35.
36.// 這個dealloc方法永遠都不會被調用--因爲在程序的生命週期內容，該單例一直都存在。（所以該方法可以不用實現）
37.-(void)dealloc
38.{
39. [super dealloc];
40.}
41.
42.// 通過返回當前的sharedInstance實例，就能防止實例化一個新的對象。
43.+ (id)allocWithZone:(NSZone*)zone {
44. return [[self sharedInstance] retain];
45.}
46.
47.// 同樣，不希望生成單例的多個拷貝。
48.- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
49. return self;
50.}
51.
52.// 什麼也不做——該單例並不需要一個引用計數（retain counter）
53.- (id)retain {
54. return self;
55.}
56.
57.// 替換掉引用計數——這樣就永遠都不會release這個單例。
58.- (NSUInteger)retainCount {
59. return NSUIntegerMax;
60.}
61.
62.// 該方法是空的——不希望用戶release掉這個對象。
63.- (oneway void)release {
64.
65.}
66.
67.//除了返回單例外，什麼也不做。
68.- (id)autorelease {
69. return self;
70.}
71.
72.@end2.@synchronized (self)
3.{
4. if(sharedInstance == nil)
5. {
6. sharedInstance = [[super allocWithZone:NULL] init];
7. }
8.}11.@interface BVARCSingleton : NSObject
12.
13.@property ( nonatomic, weak) NSString *tempProperty;
14.+ (BVARCSingleton *)sharedInstance;
15.
16.@end11.@implementation BVARCSingleton
12.
13.+ (BVARCSingleton *) sharedInstance
14.{
15. static BVARCSingleton *sharedInstance = nil ;
16. static dispatch_once_t onceToken; // 鎖
17. dispatch_once (& onceToken, ^ { // 最多調用一次
18. sharedInstance = [[self alloc] init];
19. });
20. return sharedInstance;
21.}
22.
23.// 當第一次使用這個單例時，會調用這個init方法。
24.- (id)init
25.{
26. self = [super init];
27.
28. if (self) {
29. // 通常在這裏做一些相關的初始化任務
30. }
31.
32. return self;
33.}
34.
35.@end2.@synchronized (self)
BVNonARCSingleton.m
1.//
2.// BVNonARCSingleton.m
3.// SingletonPattern
4.//
5.// Created by BeyondVincent on 13-5-9.
6.// Copyright (c) 2013年 BeyondVincent. All rights reserved.
7.//
8.
9.#import "BVNonARCSingleton.h"
10.
實際上上面的代碼蘋果官網也有提供：Creating
a Singleton Instance，只不過沒有給出頭文件的定義。上面用非ARC實現單例的方法是線程不安全的，如果有多個線程同時調用sharedInstance方法獲取一個實例，而sharedInstance方法需要花費1-2秒鐘的時間，那麼BVNonARCSingleton的init方法就可能會被多次調用，也就是不同線程獲得的BVNonARCSingleton有可能不是同一個實例。怎麼解決線程的不安全呢？答案是使用@synchronized來創建互斥鎖即可。
1.// 保證在實例化的時候是線程安全的（當然，該方法不能保證該單例中所有方法的調用都是線程安全的）
2.@synchronized (self)
3.{
4. if(sharedInstance == nil)
5. {
6. sharedInstance = [[super allocWithZone:NULL] init];
7. }
8.}
通過上面的代碼就能保存線程安全。
1.提醒：在iOS中，一般不建議使用非ARC來實現單例模式。更好的方法是使用ARC+GCD來實現。
2.ARC+GCD
通過ARC+GCD的方法來實現單例模式的非常簡單的。下面先來看看具體實現：
BVARCSingleton.h
1.//
2.// BVARCSingleton.h
3.// SingletonPattern
4.//
5.// Created by BeyondVincent on 13-5-9.
6.// Copyright (c) 2013年 BeyondVincent. All rights reserved.
7.//
8.
9.#import <Foundation/Foundation.h>
10.
BVARCSingleton.m
1.//
2.// BVARCSingleton.m
3.// SingletonPattern
4.//
5.// Created by BeyondVincent on 13-5-9.
6.// Copyright (c) 2013年 BeyondVincent. All rights reserved.
7.//
8.
9.#import "BVARCSingleton.h"
10.
在上面的代碼中，調用Grand
Central Dispatch (GCD)中的dispatch_once方法就可以確保BVARCSingleton只被實例化一次。並且該方法是線程安全的，我們不用擔心在不同的線程中，會獲得不同的實例。（當然，該方法同樣不能保證該單例中所有方法的調用都是線程安全的）。
當然，在ARC中，不用GCD也是可以做到線程安全的，跟之前非ARC代碼中使用@synchronized一樣，如下代碼：
1. // 不使用GCD，通過@synchronized
2.@synchronized (self)
3.{
4. if(sharedInstance == nil)
5. {
6. sharedInstance = [[self alloc] init];
7. }
8.}
爲了簡化使用ARC+GCD來創建單例，可以定義下面這樣的一個宏：
1.#define DEFINE_SHARED_INSTANCE_USING_BLOCK(block) \
2.static dispatch_once_t onceToken = 0; \
3.__strong static id sharedInstance = nil; \
4.dispatch_once(&onceToken, ^{ \
5.sharedInstance = block(); \
6.}); \
7.return sharedInstance; \
實例化的實現方法如下所示：
1.+ (BVARCSingleton *) sharedInstance
2.{
3. DEFINE_SHARED_INSTANCE_USING_BLOCK(^{
4. return [[self alloc] init];
5. });
6.}
單例的使用
單例的使用方法很簡單，在代碼中的任意位置，如下使用即可：
在BVAppDelegate.m中添加頭文件：
1.#import "BVNonARCSingleton.h"
2.#import "BVARCSingleton.h"
如下使用方法：
1.- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
2.{
3. [BVNonARCSingleton sharedInstance].tempProperty = @"非ARC單例的實現";
4. NSLog(@"%@", [BVNonARCSingleton sharedInstance].tempProperty);
5.
6. [BVARCSingleton sharedInstance].tempProperty = @"ARC單例的實現";
7. NSLog(@"%@", [BVARCSingleton sharedInstance].tempProperty);
8.
9. return YES;
10.}