Swift 單例模式三種實現方式：從 Objective-C 遷移指南

背景：Objective-C 單例慣用寫法

+ (instancetype)sharedInstance {
    static dispatch_once_t once;
    static id instance = nil;
    dispatch_once(&once) { instance = [[self alloc] init]; };
    return instance;
}

Swift 版本一：全域常量（最簡單、推薦）

class Singleton1 {
    static let shared = Singleton1()   // 唯一實例，lazy + thread-safe
    private init() {}                  // 防止外部初始化
}

// 使用
let s1 = Singleton1.shared

優點：語法極簡、編譯器保證線程安全、延遲初始化。

Swift 版本二：巢狀結構體封裝（模擬 dispatch_once）

class Singleton2 {
    static var shared: Singleton2 {
        struct Holder {
            static let instance = Singleton2()
        }
        return Holder.instance
    }
    private init() {}
}

原理：結構體靜態常量首次存取時初始化，Swift 保證原子性。

Swift 版本三：dispatch_once 兼容寫法（舊專案遷移）

class Singleton3 {
    static var shared: Singleton3 {
        var instance: Singleton3?
        var token: Int = 0
        // Swift 3+ 已移除 dispatch_once，改用上述版本一/二
        // 此處僅示意 Objective-C 思維對應
        return instance!
    }
    private init() {}
}

注意：Swift 3 起 dispatch_once 已棄用，官方推薦靜態常量或巢狀型別方式。

關鍵點總結

進階：依賴注入替代單例

單例屬於「全域狀態」，難以測試與解耦。現代 Swift 偏好：

protocol Service { func doWork() }
class RealService: Service { ... }
class MockService: Service { ... }

// 使用時注入具體實現
func run(service: Service) { service.doWork() }
run(service: RealService()) // 生產
run(service: MockService()) // 測試

遷移檢查清單

• 將 +sharedInstance 改為 static let shared。
• 移除 dispatch_once，改用靜態常量。
• 構造器標記 private。
• 檢查是否有 init() 公開暴露，統一封鎖。
• 考慮以協定+依賴注入取代單例，提升可測試性。