iOS多动态框架场景下Singleton类为何出现多个实例？

问题背景 #

主项目ModuleDemo依赖ModuleA、ModuleB和ModuleC，项目的Podfile内容如下：

platform :ios, '13.0'
use_frameworks! :linkage => :static

workspace 'Module.xcworkspace'

def downloader
  pod 'Downloader'
end

def treasureBox
  pod 'TreasureBox'
end

abstract_target 'ModuleDemo' do

    target "ModuleDemo" do
        project 'ModuleDemo/ModuleDemo.xcodeproj'
    downloader
    end

    target "ModuleA" do
        project 'ModuleA/ModuleA.xcodeproj'
    downloader
    treasureBox
    end

    target "ModuleB" do
        project 'ModuleB/ModuleB.xcodeproj'
    downloader
    treasureBox
    end

    target "ModuleC" do
        project 'ModuleC/ModuleC.xcodeproj'
    downloader
    treasureBox
    end
end

测试发现每个模块会生成独立的动态framework，Downloader被重复拷贝到每个模块中，运行后内存里出现了多个Downloader的Singleton实例——按常识Singleton在单个进程里应该只有一个实例，这是为什么？

原因分析 #

• 虽然Podfile里配置了use_frameworks! :linkage => :static，但每个target（ModuleA/B/C+主项目）都单独引入了Downloader。每个模块是独立的动态framework，编译时会把Downloader的静态代码分别打包进各自的动态framework中。
• 动态framework在iOS进程里是独立的加载单元，每个都有自己的全局变量空间。而Singleton的核心逻辑是用全局静态变量存储唯一实例，所以每个动态framework里的Downloader都会创建属于自己的全局静态变量，自然就产生了多个实例。
• 你理解的“单进程内Singleton唯一”是同一个二进制单元（比如主APP或者单个动态framework）内的规则，但多个独立动态framework相当于进程里的多个独立“子环境”，它们的全局变量完全不共享。

解决办法 #

方案1：统一依赖层级 #

只在主target（ModuleDemo）中引入Downloader，ModuleA/B/C不再单独引入，而是通过主APP的依赖来使用Downloader。这样Downloader只会被打包进主APP的二进制，所有模块共享同一个实例。

方案2：用inherit! :search_paths统一依赖 #

修改Podfile，让子target继承主target的依赖搜索路径，避免重复引入：

platform :ios, '13.0'
use_frameworks! :linkage => :static

workspace 'Module.xcworkspace'

def downloader
  pod 'Downloader'
end

def treasureBox
  pod 'TreasureBox'
end

abstract_target 'ModuleDemo' do
    # 让子target继承主target的依赖搜索路径
    inherit! :search_paths

    target "ModuleDemo" do
        project 'ModuleDemo/ModuleDemo.xcodeproj'
        downloader
    end

    target "ModuleA" do
        project 'ModuleA/ModuleA.xcodeproj'
        treasureBox
    end

    target "ModuleB" do
        project 'ModuleB/ModuleB.xcodeproj'
        treasureBox
    end

    target "ModuleC" do
        project 'ModuleC/ModuleC.xcodeproj'
        treasureBox
    end
end

这样ModuleA/B/C会复用主target中的Downloader，不会重复打包，也就不会出现多个Singleton实例了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者zox01