Swift單例詳解

一、單例概述

在Swift編程中，單例是一種經常使用的設計模式，它允許類在整個應用中只存在一個實例。這意味著，無論在應用程序的哪個地方訪問該類，每一次取到的都是同一個實例。實現單例最常用的方法是使用一個共享實例並通過類方法訪問。多數情況下，單例類為可變類，而且可以全局訪問，因此在Swift中，它是一個非常有效的對象傳遞機制。

二、單例的實現方式

在Swift中，實現單例模式有多種方式，本文介紹兩種方式，即懶載入方式和全局常量方式。

1.懶載入方式

懶載入方式又稱為延遲載入方式，是指在第一次需要使用某個資源時才進行載入，在Swift中使用lazy修飾符實現。

class Singleton {
    static let sharedInstance = Singleton()
    // 私有化初始化方法，外界無法調用
    private init() {}
}

在上述代碼中，Singleton類採用了懶載入方式實現單例。static表示靜態屬性，只允許調用靜態屬性共享實例，它被稱作共享靜態實例，後續每一次調用該類的方法都會返回它。private init()方法private修飾符可以保證該方法只能在類內部使用，外界無法在其他地方創建Singleton類的實例。這樣既避免了創建無限多的單例，又避免了被外界隨意調用的風險。

2.全局常量方式

全局變數和常量方式是一種非常常用的單例實現方式，它可以和懶載入方式相比，提供更好的線程安全性和初始化控制。

final class Singleton {
    static let sharedInstance = Singleton()
    private init() {}
}

在上述代碼中，Singleton類採用了全局常量的方式實現了單例，final關鍵字定義了這個類為最終類，不允許被繼承。同樣使用static訪問靜態屬性，通過常量方式對實例進行初始化，可以保證線程安全性。而private init()方法同樣可以避免類的實例在外部被初始化的風險。

三、Swift單例應用場景

Swift單例在實際開發中可以廣泛應用，下面是其中一些典型場景。

1.數據中心

在應用程序或遊戲中，如果需要使用數據中心來存儲所有的數據，這個時候就可以使用單例模式。例如，在一個遊戲中，設計到多個關卡、等級、分數等需要保存的數據，每個關卡和等級都需要訪問到這個數據才能進行後續操作，這個時候單例模式就可以為這些對象提供共享的數據中心，讓他們可以共同訪問和存儲遊戲數據。

2.網路請求

在應用程序中，網路請求是不可避免的。例如，在一個電商應用中，在用戶登錄後，需要從伺服器獲取一些用戶信息，而這種信息在操作的過程中是需要隨時和伺服器進行交互的。這種情況下，單例模式就可以避免反覆創建和初始化網路請求對象，可以用一個共享實例去處理所有的網路請求，即可提高效率又可以方便獲取響應結果。

3.UIKit界面布局

在iOS應用程序開發中，我們經常使用自定義控制項，可能需要在多個控制器中重複使用或調用，這個時候我們常常使用單例。在這個場景中，單例可以方便我們共享控制項的布局設計，例如：A控制器中有一個自定義導航欄，B和C控制器也有同樣的導航欄設計，在這個時候我們就可以使用單例創建導航欄實例，並通過單例對象訪問導航欄對象實例，這樣就可以很方便地實現UI控制項共享。