談起設(shè)計模式，大家在興奮之余難免心生畏懼。興奮的原因是我們能夠靈活而有機地運用設(shè)計模式，這就意味著編程工作的高效性和產(chǎn)品健壯性、安全性的提高。很多人自豪于能夠透徹掌握“某某設(shè)計模式”，而面試官們也常常把對“某某設(shè)計模式”的掌握程度作為考評求職者的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。設(shè)計模式的重要性和技巧性可想而知。那么，畏懼從何說起呢?設(shè)計模式是個很龐雜的知識體系，即便是同一設(shè)計模式在不同開發(fā)語言環(huán)境下也存在很大的差異，而真正能駕馭設(shè)計模式的開發(fā)者的確不多。

那么，什么是設(shè)計模式呢?設(shè)計模式是在特定場景下對特定問題的解決方案，這些解決方案是經(jīng)過反復(fù)論證和測試總結(jié)出來的。實際上，除了軟件設(shè)計，設(shè)計模式也被廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域，比如UI設(shè)計和建筑設(shè)計等。

軟件設(shè)計模式大都來源于GoF的23種設(shè)計模式。該書的設(shè)計模式都是面向?qū)ο蟮模贑++、Java和C#領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。Cocoa和Cocoa Touch框架中的設(shè)計模式也基本上是這23種設(shè)計模式的演變，但是具體來說，Cocoa和Cocoa Touch中的設(shè)計模式仍然存在著差異。

關(guān)于iOS開發(fā)，我們將重點分析Cocoa框架下的幾個設(shè)計模式。當(dāng)然，Cocoa框架下關(guān)于設(shè)計模式的內(nèi)容遠(yuǎn)不止這些，但為了能在盡量短的時間內(nèi)讓其為我所用，我們經(jīng)過審慎地思考并結(jié)合多年的開發(fā)經(jīng)驗，選擇了如下4種設(shè)計模式：單例模式、委托模式、觀察者模式和MVC模式.今天南昌購物商城開發(fā)公司--百恒網(wǎng)絡(luò)和大家一起先來了解一下單例模式。

單例模式

單例模式的作用是解決“應(yīng)用中只有一個實例”的一類問題。

1.1 問題提出

在一個iOS應(yīng)用的生命周期中，有時候我們只需要某個類的一個實例。例如，當(dāng)應(yīng)用程序啟動時，應(yīng)用的狀態(tài)由 UIApplication 類的一個實例維護(hù)，這個實例代表了整個“應(yīng)用程序?qū)ο蟆保荒苁且粋€實例，其作用是實現(xiàn)應(yīng)用程序中一些共享資源的訪問和狀態(tài)的保持等。

1.2 Objective-C 實現(xiàn)原理

單例模式一般會封裝一個靜態(tài)屬性，并提供靜態(tài)實例的創(chuàng)建方法，其UML類圖如圖所示。

Objective-C實現(xiàn)單例設(shè)計模式類圖

實現(xiàn)的參考代碼如下：

其中 static Singleton *sharedManager 為靜態(tài)變量，類方為 + (Singleton*)sharedManager 。 sharedManager 方法采用了GCD(Grand Central Dispatch)技術(shù)，這是一種基于C語言的多線程訪問技術(shù)。在上述代碼中， dispatch_once函數(shù)就是由GCD提供的，它的作用是在整個應(yīng)用程序生命周期中只執(zhí)行一次代碼塊( ^{…} )。 dispatch_once_t 是GCD提供的結(jié)構(gòu)體，使用時需要將GCD地址傳給 dispatch_once 函數(shù)。 dispatch_once 函數(shù)能夠記錄該代碼塊是否被調(diào)用過。

dispatch_once 函數(shù)不僅意味著代碼僅會被運行一次，而且還意味著此運行還是線程同步的。也就是說，當(dāng)我們使用dispatch_once 函數(shù)時，就不再需要使用諸如 @synchronized 之類的語句。

1.3 Swift 實現(xiàn)原理

使用Swift語言實現(xiàn)單例設(shè)計模式的類圖如圖所示。

使用Swift語言實現(xiàn)單例設(shè)計模式的類圖

使用Swift語言實現(xiàn)的單例設(shè)計模式非常靈活，可以通過計算性替代操作(方法)，還可以將屬性定義為靜態(tài)屬性。Swift單例設(shè)計模式實現(xiàn)的方式有很多，下面是考慮線程安全的單例模式，相關(guān)代碼如下：

上述代碼第①行中的 sharedInstance 是靜態(tài)計算屬性，通過該屬性可以獲得單例對象。第②行代碼用于定義

結(jié)構(gòu)體，其中有兩個屬性—— instance 和 token ，其中第③行代碼用于定義靜態(tài)屬性 instance ，它用來保存 Singleton的子單例對象。第④行代碼定義了靜態(tài)屬性 token ，它是dispatch_once_t 類型。第⑤行代碼用于將 token 地址傳給dispatch_once 函數(shù)。 dispatch_once 函數(shù)能夠記錄該代碼是否被調(diào)用dispatch_once 函數(shù)不僅意味著代碼僅會被運行一次，而且還意味著此運行是線程同步的。

第⑥行代碼用于實例化 Singleton 對象，第⑦行代碼用于返回實例。

1.4 應(yīng)用案例

在Cocoa Touch框架中，有 UIApplication 、 NSUserDefaults 和 NSNotificationCenter 等單例類。另外， NSFileManager

和 NSBundle 類雖然屬于Cocoa框架的內(nèi)容，但也可以在Cocoa Touch框架中使用(Cocoa框架中的單例類有NSFileManager 、 NSWorkspace 和 NSApplication 等)。

1. UIApplication

UIApplication 類的實例提供了應(yīng)用程序的集中控制點來保持應(yīng)用的狀態(tài)。 UIApplication 實例總是分配給應(yīng)用程序委托對象( UIApplicationDelegate )，通過應(yīng)用程序委托對象來響應(yīng)低內(nèi)存、應(yīng)用啟動、后臺運行和應(yīng)用終止等事件。在HelloWorld案例中， AppDelegate 就是這個應(yīng)用程序的委托對象，它實現(xiàn)了UIApplicationDelegate 協(xié)議。

UIApplication 類有很多方法和屬性，下面我們重點介紹其中幾個。

+ sharedApplication 方法。創(chuàng)建和獲得 UIApplication 實例的靜態(tài)方法。

idleTimerDisabled 屬性。設(shè)定和獲得“空閑時間禁止”的狀態(tài)。該屬性的默認(rèn)值是 false ，即默認(rèn)情況下系統(tǒng)會鎖定屏幕。當(dāng)該屬性為 true 時，則不會開啟“空閑時間禁止”狀態(tài)，系統(tǒng)不會鎖定屏幕。開啟這項設(shè)定需要謹(jǐn)慎，它會使你的應(yīng)用比較耗電。

- openURL :方法。可以打開一些內(nèi)置的iOS應(yīng)用，其中包括打開瀏覽器、打開Google地圖、撥打電話、發(fā)送短信和發(fā)送E-mail等。

打開瀏覽器的示例代碼如下：

打開Google地圖時，實際上是通過內(nèi)置瀏覽器來打開的，示例代碼如下：

其中NSString 的stringByAddingPercentEscapesUsingEncoding ： 方 法 將 字 符 串 轉(zhuǎn) 換 為 URL 編 碼。

如“%E6%B8%85%E5%8D%8E%E5%A4%A7%E5%AD%A6”是“清華大學(xué)”的 URL編碼。

撥打電話時，蘋果官方要求使用該方法調(diào)用內(nèi)置撥號程序，示例代碼如下：

發(fā)送短信時，蘋果官方要求使用該方法調(diào)用內(nèi)置發(fā)送短信程序，示例代碼如下：

發(fā)送E-mail時，這種方式可以發(fā)送簡單的不帶附件的E-mail，示例代碼如下：

2. NSUserDefaults

單例類 NSUserDefaults 可以很方便地讀取應(yīng)用設(shè)置項目。 + standardUserDefaults 方法是創(chuàng)建和獲得NSUserDefaults 實例的靜態(tài)方法。

3. NSNotificationCenter

單例類 NSNotificationCenter 提供信息廣播通知，它采用觀察者模式的通知機制。 + defaultCenter 方法是創(chuàng)建和獲得 NSNotificationCenter 實例的共享方法。

4. NSFileManager

NSFileManager 提供了訪問文件系統(tǒng)的通用操作，可以定位、創(chuàng)建、復(fù)制文件和文件夾。在iOS 5和Mac OS Xv10.7之后，它還可以管理存儲在iCloud上的數(shù)據(jù)。 + defaultManager 方法是創(chuàng)建和獲得 NSFileManager 實例的方法。

5. NSBundle

NSBundle 提供了動態(tài)加載(或卸載)可執(zhí)行代碼、定位資源文件、資源本地化和訪問文件系統(tǒng)等功能+mainBundle 方法是創(chuàng)建和獲得 NSBundle 實例的共享方法。

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