普通视图

发现新文章,点击刷新页面。
昨天以前首页

韦爵爷闯荡 Swift 6 江湖:单例秘籍新解(中)

2025年9月2日 14:14

在这里插入图片描述

引子

上回说到,韦爵爷摸清了 Swift 6 对单例的 “第一重难关”—— 非隔离的全局可变状态会遭编译器红牌。

在这里插入图片描述

陈近南透露,化解此关分两种情况,还藏着 “改写法引新坑” 的门道。

在本篇帮规中,各位少侠将学到如下内容:

  • 引子
  • 🔧 第三章:第一招 “常量锁”——static let 如何破红牌?
  • 🎭 第四章:第二招 “靠山令”—— 投靠 MainActor 保安全
    • 方式一:全类投靠 —— 整个账本归 MainActor 管
    • 方式二:局部投靠 —— 只让实例归 MainActor 管
  • ⚠️ 第五章:第三招 “免死牌”——nonisolated (unsafe) 能救急?
  • 🤔 第六章:新疑问 ——Sendable 认证到底怎么拿?

韦爵爷急得抓耳挠腮,次日一早就揣着早点奔往天地会总舵,非要陈近南把 “改写法” 的诀窍说个通透。


🔧 第三章:第一招 “常量锁”——static let 如何破红牌?

陈近南接过韦小宝递来的肉包,指着桌上的代码笑道:“小宝你看,上篇那‘战力账本’用的是‘static var’,改成‘static let’试试?” 说着便提笔修改:

// 骁骑营战力账本——将 static var 改成 static let
class GamePiece {
    // 现在是常量实例,编译器不拦着了?
    static let shared = GamePiece()
    // 战力值仍为可变状态
    var power = 100
    
    private init() {}
}

韦爵爷凑上前一看,果然,之前那道 “非并发安全” 的红牌消失了!他拍着大腿道:“这么简单?改个关键字就行?”

“哪有这么容易,” 陈近南摇头,“这招‘常量锁’,锁的是‘实例本身’—— 就像把‘战力账本’的封面钉死,别人拿不走账本,但账本里的页码(内部状态)照样能改。编译器之所以暂时放行,是因为‘static let’保证了全江湖只有一个账本实例,不会出现‘多本账混乱’的问题。但你再给‘身份验证总舵’也加这招试试?”

韦爵爷依言修改 AuthProvider 代码:

class AuthProvider {
    static let shared = AuthProvider()
    private var memberTokens: [String: Bool] = [:] // 可变令牌库
    
    func verifyToken(_ token: String) -> Bool {
        return memberTokens[token] ?? false
    }
    
    private init() {}
}

刚改完,编译器就弹出一道新红牌,比之前的更刺眼:

“Static property 'shared' is not concurrency-safe because non-'Sendable' type 'AuthProvider' may have shared mutable state”

(翻译:静态属性 “shared” 不安全!因为 “AuthProvider” 是非 Sendable 类型,可能包含共享可变状态)

韦爵爷顿时懵了:“这‘Sendable’又是啥?怎么改个关键字,又冒出新罪名?”

在这里插入图片描述

“这就是我所说的‘新坑’,” 陈近南解释道,“Swift 6 不仅管‘实例是否唯一’,还管‘实例是否能安全跨线程’。Sendable 类型,就像‘朝廷认证的公文’—— 只有盖了‘安全章’的公文,才能在不同衙门(线程)间传递,不怕被篡改。非 Sendable 类型,好比民间的私函,谁都能改,自然不让跨线程传递。”

他顿了顿,继续说道:“你这 AuthProvider 里有‘memberTokens’这个可变状态,又没加‘Sendable 认证’,编译器怕它在多线程间传递时出乱子,自然要拦着。要破这关,得先搞懂‘Sendable 认证’的规矩 —— 不过眼下,咱们先解决‘战力账本’的问题,它虽没出红牌,但内部的‘power’还是可变的,多线程修改照样会出事。”

在这里插入图片描述

🎭 第四章:第二招 “靠山令”—— 投靠 MainActor 保安全

“那‘战力账本’的可变战力值,该怎么管?” 韦爵爷追问。

“给它找个‘靠山’——MainActor,” 陈近南说道,“MainActor 是 iOS 江湖的‘皇宫大殿’,所有事都得经它审批,绝不允许‘多线程乱插手’。给账本加上‘MainActor 印记’,战力值的修改就只能在‘皇宫大殿’里进行,自然不会出现数据竞态。”

他演示了两种 “投靠” 方式:

方式一:全类投靠 —— 整个账本归 MainActor 管

// 给 GamePiece 加 @MainActor,全类归皇宫大殿管
@MainActor
class GamePiece {
    static let shared = GamePiece()
    var power = 100 // 战力值修改,必须经 MainActor 审批
    
    private init() {}
    
    // 修改战力值的方法,自动归 MainActor 管
    func updatePower(by value: Int) {
        power += value
    }
}

“这种方式适合‘账本常和 UI 打交道’的场景,” 陈近南解释,“比如战力值要实时显示在皇宫的‘战报屏’(UI 界面)上,归 MainActor 管后,修改战力值和刷新界面能无缝衔接,不会出现‘界面显示旧数据’的问题 —— 就像小宝你在皇宫里办事,直接面见康熙,不用跑断腿啦。”

方式二:局部投靠 —— 只让实例归 MainActor 管

class GamePiece {
    // 只给 shared 实例加 @MainActor,其他方法不受限
    @MainActor static let shared = GamePiece()
    var power = 100
    
    private init() {}
    
    // 非 UI 相关的方法,可在其他线程执行
    func calculateDamage() -> Int {
        return power * 2
    }
}

韦爵爷皱眉:“这两种方式有啥区别?”

“全类投靠省心,但不灵活;局部投靠灵活,却容易出错,” 陈近南举例,“比如你调用‘calculateDamage’计算伤害,这招不用和 UI 打交道,局部投靠时能在后台线程执行,不耽误皇宫办事;但要是你忘了‘shared’归 MainActor 管,直接在后台线程改‘power’,编译器照样会拦着 —— 就像小宝你私自在宫外办皇宫的事,肯定会被九门提督抓包。”

在这里插入图片描述

⚠️ 第五章:第三招 “免死牌”——nonisolated (unsafe) 能救急?

“那要是‘靠山’不合适呢?” 韦爵爷突然想起一事,“比如‘战力账本’要在夜间统计战力,那时皇宫没人值班,总不能让统计小兵等着吧?”

陈近南闻言,从怀里掏出一块黑色令牌:“这是‘unsafe 免死牌’——nonisolated (unsafe),能让编译器暂时闭嘴。但这牌风险极大,就像你的蒙汗药,用错了会出人命。”

他写下代码示例:

class GamePiece {
    // 给实例加“免死牌”,编译器不再检查并发安全
    nonisolated(unsafe) static let shared = GamePiece()
    var power = 100
    
    private init() {}
}

“用了这牌,编译器就不管‘并发安全’了,” 陈近南严肃道,“你得自己保证‘只有一个线程能修改战力值’—— 就像你拿着免死牌私闯皇宫,得自己确保不被康熙发现。要是夜间统计和白天修改同时进行,数据竞态照样会让 App 闪退,到时候可没人救你。”

在这里插入图片描述

韦爵爷缩了缩脖子:“这么危险?那谁会用这招?”

“只有‘老江湖救急’时才用,” 陈近南解释,“比如老项目改造,暂时没法加‘MainActor 靠山’,又不能让 App 停摆,就用这牌过渡。但事后必须尽快换成正规解法,不然早晚会出大问题 —— 就像小宝你用蒙汗药救急后,总得想办法补回窟窿才好。”

🤔 第六章:新疑问 ——Sendable 认证到底怎么拿?

讲完 “靠山令” 和 “免死牌”,陈近南话锋一转:“小宝,你还记得那道‘非 Sendable’的红牌吗?其实‘身份验证总舵’的问题,比‘战力账本’更棘手 —— 它不仅要管内部可变状态,还得拿‘Sendable 认证’,才能在多线程间安全传递。”

他指着 AuthProvider 的代码:“要拿 Sendable 认证,得守三条规矩:

  • 一是类必须加‘final’,不准子类篡改;
  • 二是内部不能有可变状态,除非有‘靠山’;
  • 三是所有成员都得是 Sendable 类型。

你试试按这规矩改改?”

韦爵爷拿起笔,却迟迟不敢下笔:“这第三条‘所有成员都是 Sendable 类型’是啥意思?我这‘memberTokens’是字典,算不算 Sendable 类型?还有,要是‘身份验证总舵’必须有可变状态,又不能投靠 MainActor,该怎么办?”

陈近南笑道:“小宝问得好!这 Sendable 认证的规矩,藏着不少细节 —— 比如字典、数组这些集合类型,只有‘元素是 Sendable 类型’时,它们才是 Sendable 类型。至于‘可变状态 + 不能投靠 MainActor’的情况,江湖上还有一招‘独行侠’解法,比‘靠山令’更稳妥,比‘免死牌’更安全。”

在这里插入图片描述

韦爵爷眼睛一亮:“啥‘独行侠’解法?快给我说说!”

“这招就是‘actor 类’,” 陈近南故意放慢语速,“它自带‘隔离结界’,不用投靠 MainActor,也能保证内部状态安全。不过这招的门道更深,得单独拿一篇细说 —— 咱们下篇就专门拆解‘Sendable 认证的规矩’和‘actor 类的用法’,保准让你把‘非 Sendable’的红牌也彻底化解。”

在这里插入图片描述

欲知 “Sendable 认证的三条规矩如何落地”,“actor 类又如何成为单例的‘最优解’”,且看下篇分解。

韦爵爷闯荡 Swift 6 江湖:单例秘籍新解(下)

2025年9月2日 14:11

在这里插入图片描述

引子

上回说到,韦爵爷在 “身份验证总舵”(AuthProvider)的代码前犯了难 ——Sendable 认证的三条规矩像三座大山,尤其是 “所有成员都是 Sendable 类型” 的要求,让他摸不着头脑。

在这里插入图片描述

而陈近南提到的 “actor 类独行侠” 解法,更让他心痒难耐。

在本堂帮规中,各位少侠将学到如下内容:

  • 引子
  • 📜 第七章:Sendable 认证拆解 —— 三条规矩如何落地?
    • 规矩一:加 “final”,不准子类 “乱改规矩”
    • 规矩二:内部无 “裸奔” 的可变状态
      • 办法 A:把可变状态改成不可变(适合纯查询场景)
      • 办法 B:给可变状态找 “靠山”(适合动态更新场景)
    • 规矩三:所有成员都是 Sendable 类型
  • 🎯 第八章:最优解 “actor 类”—— 单例的 “独行侠” 之路
    • actor 类的 “隔离结界” 原理
    • actor 类的优势:比 “靠山令” 更灵活
    • actor 类的注意点:“await” 不能忘
  • ⚠️ 第九章:应急方案 “@unchecked Sendable”—— 万不得已的选择
  • 📋 第十章:江湖总结 ——Swift 6 单例的 “生存指南”
      1. 优先选择:能不用单例,就不用
      1. 若用单例,先分 “有无可变状态”
      • 场景 A:无可变状态(纯工具类)
      • 场景 B:有可变状态(需动态更新)
      1. 避坑要点

这日清晨,韦爵爷干脆搬着小板凳守在天地会总舵,非要把这最后两道难关彻底吃透不可。


📜 第七章:Sendable 认证拆解 —— 三条规矩如何落地?

陈近南端着一壶热茶,先把 AuthProvider 的代码铺在桌上:“小宝,要拿 Sendable 认证,得先把这三条规矩嚼碎了。咱们一条一条来,先看第一条 —— 类必须加‘final’。”

规矩一:加 “final”,不准子类 “乱改规矩”

“这‘final’就像天地会的‘帮规铁律’,” 陈近南解释,“加了它,就不准别的类继承 AuthProvider,避免子类偷偷修改内部逻辑 —— 好比小宝你定下的‘丽春院规矩’,谁都不能改,才能保证秩序。”

在这里插入图片描述

他先给 AuthProvider 加了 final:

// 第一条规矩:加 final,不准继承
final class AuthProvider {
    static let shared = AuthProvider()
    // 可变令牌库——这是第二条规矩的“拦路虎”
    private var memberTokens: [String: Bool] = [:]
    
    func verifyToken(_ token: String) -> Bool {
        return memberTokens[token] ?? false
    }
    
    private init() {}
}

规矩二:内部无 “裸奔” 的可变状态

“第二条规矩最关键 —— 内部不能有‘没靠山’的可变状态,” 陈近南指着memberTokens,“这令牌库是‘var’类型,还没加任何隔离,就像没穿盔甲的小兵,一遇多线程就会出事。要解决它,有两种办法。”

在这里插入图片描述

办法 A:把可变状态改成不可变(适合纯查询场景)

若 AuthProvider 只需 “验证令牌”,不需要 “新增 / 删除令牌”,可把memberTokens改成let,再在初始化时传入所有令牌:

final class AuthProvider: Sendable { // 此时能加 Sendable 了!
    static let shared = AuthProvider(
        memberTokens: ["天地会-杭州-001": true, "天地会-北京-002": true]
    )
    // 改成不可变的 let,符合第二条规矩
    private let memberTokens: [String: Bool]
    
    func verifyToken(_ token: String) -> Bool {
        return memberTokens[token] ?? false
    }
    
    // 初始化时传入所有令牌,后续不可修改
    private init(memberTokens: [String: Bool]) {
        self.memberTokens = memberTokens
    }
}

“这种办法最安全,” 陈近南说,“就像小宝你把账本钉死,谁都改不了,自然不会出乱子。但要是需要动态更新令牌,这招就没用了。”

办法 B:给可变状态找 “靠山”(适合动态更新场景)

若要支持 “新增令牌”,就得给memberTokens加隔离 —— 比如投靠 MainActor:

final class AuthProvider: Sendable {
    static let shared = AuthProvider()
    // 给可变状态加 @MainActor 靠山
    @MainActor private var memberTokens: [String: Bool] = [:]
    
    // 验证令牌的方法,要切换到 MainActor 访问状态
    func verifyToken(_ token: String) async -> Bool {
        await MainActor.run {
            return memberTokens[token] ?? false
        }
    }
    
    // 新增令牌的方法,同样要在 MainActor 执行
    func addToken(_ token: String) async {
        await MainActor.run {
            memberTokens[token] = true
        }
    }
    
    private init() {}
}

韦爵爷皱眉:“这async/await是啥?怎么多了这么多代码?”

在这里插入图片描述

“这是 Swift 的‘异步语法’,” 陈近南解释,“要访问 MainActor 管理的状态,得用await‘排队等候’—— 就像你想见康熙,得等太监通报,不能直接闯进去。这样虽麻烦,但能保证状态安全。”

规矩三:所有成员都是 Sendable 类型

“第三条规矩常被忽略,但也容易踩坑,” 陈近南举例,“比如小宝你给 AuthProvider 加个‘令牌生成器’成员,这生成器要是非 Sendable 类型,AuthProvider 照样拿不到认证。”

在这里插入图片描述

他指着memberTokens:“这字典是 [String: Bool] 类型,String 和 Bool 都是 Sendable 类型,所以字典也是 Sendable 类型 —— 就像组队办事,每个成员都有‘朝廷认证’,整个队伍自然也有认证。但要是字典里存的是‘非 Sendable 类型’,比如自定义的TokenInfo类,那字典就成了‘非 Sendable’,AuthProvider 也拿不到认证。”

“那自定义类怎么变 Sendable?” 韦爵爷追问。

“跟 AuthProvider 一样,加 final、无裸奔可变状态、成员都是 Sendable,” 陈近南写下示例:

// 自定义 TokenInfo 类,符合 Sendable 规矩
final class TokenInfo: Sendable {
    let expireTime: Int // Int 是 Sendable
    let memberName: String // String 是 Sendable
    
    init(expireTime: Int, memberName: String) {
        self.expireTime = expireTime
        self.memberName = memberName
    }
}

// 此时字典 [String: TokenInfo] 也是 Sendable 类型
final class AuthProvider: Sendable {
    static let shared = AuthProvider()
    @MainActor private var memberTokens: [String: TokenInfo] = [:]
    // ... 其他方法
    private init() {}
}

🎯 第八章:最优解 “actor 类”—— 单例的 “独行侠” 之路

“小宝,要是 AuthProvider 需要频繁更新令牌,又不想投靠 MainActor,还有更优的解法 ——actor 类,” 陈近南终于讲到了 “独行侠” 招式,“它自带‘隔离结界’,不用依赖任何全局演员,就能保证状态安全,还天生是 Sendable 类型。”

actor 类的 “隔离结界” 原理

“actor 类就像一位武功高强的独行侠,” 陈近南解释,“它的内部状态只能‘自己改’,外界要访问,必须‘排队申请’—— 不管多少线程来调用,都得按顺序来,绝不会出现‘同时改状态’的问题。”

在这里插入图片描述

他把 AuthProvider 改成 actor 类:

// 把 class 改成 actor,自带隔离结界
actor AuthProvider {
    // 全局共享实例——actor 类天生支持 static let
    static let shared = AuthProvider()
    // 可变令牌库——不用加任何靠山,actor 自动隔离
    private var memberTokens: [String: Bool] = [:]
    
    // 验证令牌:外界调用需加 await,排队访问
    func verifyToken(_ token: String) -> Bool {
        return memberTokens[token] ?? false
    }
    
    // 新增令牌:同样自动排队,不会有数据竞态
    func addToken(_ token: String) {
        memberTokens[token] = true
    }
    
    // actor 类的初始化不用 private?
    // 答:actor 类默认禁止外部初始化,不用额外加 private!
    init() {}
}

actor 类的优势:比 “靠山令” 更灵活

“你看,这代码比投靠 MainActor 简洁多了,” 陈近南对比道,“不用加 @MainActor,不用写 MainActor.run,actor 自动搞定隔离。而且它不依赖 UI 线程,后台线程调用也没问题 —— 就像独行侠不用看任何人脸色,自己就能把事办得妥妥的。”

韦爵爷试着写了调用代码:

// 后台线程验证令牌
Task.detached {
    // 调用 actor 方法需加 await,排队访问
    let isValid = await AuthProvider.shared.verifyToken("天地会-杭州-001")
    print("令牌是否有效:\(isValid)")
}

// 主线程新增令牌
Task {
    await AuthProvider.shared.addToken("天地会-广州-003")
}

“就算两个 Task 同时调用,actor 也会让它们排队执行,” 陈近南说,“绝不会出现‘一个查、一个改’的混乱 —— 这比 MainActor 更灵活,因为 MainActor 会把所有任务都堆在 UI 线程,而 actor 会在后台自动调度,不耽误 UI 办事。”

在这里插入图片描述

actor 类的注意点:“await” 不能忘

“但有一点要注意,” 陈近南提醒,“调用 actor 的任何方法都得加await,哪怕是读操作 —— 就像见独行侠要先通报,不能直接推门而入。要是忘了加await,编译器会直接拦着,这点可比‘免死牌’安全多了。”

⚠️ 第九章:应急方案 “@unchecked Sendable”—— 万不得已的选择

“小宝,要是老项目里的单例改起来太麻烦,比如有几百行代码依赖它,又不能停服改造,还有最后一招‘应急方案’——@unchecked Sendable,” 陈近南的语气变得严肃,“这招比‘nonisolated (unsafe)’更猛,相当于给单例贴了张‘假认证’,编译器虽不拦着,但风险全由你承担。”

他写下示例:

// 加 @unchecked Sendable,跳过编译器检查
final class AuthProvider: @unchecked Sendable {
    static let shared = AuthProvider()
    // 裸奔的可变状态——编译器不拦着,但实际有风险!
    private var memberTokens: [String: Bool] = [:]
    
    func verifyToken(_ token: String) -> Bool {
        return memberTokens[token] ?? false
    }
    
    func addToken(_ token: String) {
        memberTokens[token] = true
    }
    
    private init() {}
}

“这招就像你伪造朝廷公文,” 陈近南警告,“表面上能通行无阻,实则一旦被发现(出现数据竞态),就是杀头大罪(App 崩溃、数据错乱)。只有在‘完全确保状态安全’的情况下才能用,比如单例只在主线程使用,且没有任何异步调用。”

在这里插入图片描述

他补充道:“而且这只能是‘临时过渡方案’,就像小宝你用假公文救急后,总得想办法换成真的。等项目有空了,还是得改成 actor 类或 Sendable 类,才能彻底消除风险。”

📋 第十章:江湖总结 ——Swift 6 单例的 “生存指南”

讲完所有解法,陈近南把《Swift 6 单例秘籍》的最后一页撕下来,递给韦小宝:“这是单例的‘生存指南’,你收好了,以后在 iOS 江湖闯荡,准用得上。”

在这里插入图片描述

1. 优先选择:能不用单例,就不用

“最安全的办法永远是‘显式依赖注入’,” 陈近南强调,“就像小宝你办事光明正大,不搞暗箱操作,自然不会出岔子。只有在‘全 App 必须唯一实例’的场景,比如系统工具、网络管理器,才考虑单例。”

2. 若用单例,先分 “有无可变状态”

场景 A:无可变状态(纯工具类)

  • 解法:用final class + static let + Sendable,简单安全。

  • 示例:时间工具、常量配置类。

场景 B:有可变状态(需动态更新)

  • 最优解:用actor类,自带隔离,天生安全,灵活度高。

  • 次优解:用Sendable类 + MainActor隔离,适合与 UI 紧密相关的场景。

  • 应急解:用@unchecked Sendablenonisolated(unsafe),仅限临时过渡。

3. 避坑要点:

  • 别忘final:Sendable 类必须加 final,防止子类篡改。

  • 状态要隔离:可变状态要么改不可变,要么找靠山(MainActor/actor),别裸奔。

  • await别漏:调用 actor 方法必须加 await,排队访问才安全。

  • 应急需谨慎:@unchecked Sendablenonisolated(unsafe),能不用就不用。

韦小宝接过 “生存指南”,恍然大悟:“原来 Swift 6 不是‘禁绝单例’,而是让单例‘守规矩’—— 就像康熙爷整顿吏治,不是不让官员办事,而是让官员按规矩办事,这样江湖才能太平。”

在这里插入图片描述

陈近南点头笑道:“没错!Swift 6 的所有规矩,都是为了‘并发安全’—— 让 App 在多线程时代稳如泰山,不再因数据竞态而崩溃。你把这些解法吃透了,以后不管遇到什么单例问题,都能见招拆招,在 iOS 江湖里横着走!”

自此,韦爵爷不仅摸清了 Swift 6 单例的所有门道,还凭着 “灵活应变” 的本事,帮天地会搞定了 App 的并发问题。而那本《Swift 6 单例秘籍》,也成了 iOS 江湖里流传千古的 “武功宝典”。

在这里插入图片描述

江湖路远,代码为伴。

愿各位秃头少侠们都能像韦爵爷一样,在 Swift 6 的新江湖里,手握秘籍,见招拆招,写出安全、稳定的好代码!

感谢观赏,青山不改绿水长流,我们下次再会!8-)

❌
❌