iOS常用设计模式

释放双眼,带上耳机,听听看~!

1.为什么学习设计模式

对于设计模式,我们并不陌生。一谈起设计模式,脑海里马上就想到单例模式,委托模式,观察者模式等等。而面试官们也通常把对“某某设计模式”的掌握程度作为考评求职者的重要指标之一。那么问题来了,为什么要学习设计模式呢?没有设计模式我们同样能够实现功能,为什么还要“多此一举”呢?原因很简单,所谓的设计模式,只是为了开发者更好地去理解程序,说白了代码是死的,它们本身没有什么设计模式可言,只是开发者为了更好地理解程序,总结了一些设计模式,为的是让代码看上去更有条理,也便于人们理解。

2.介绍几种比较常用的设计模式

单例模式

单例模式的应用场景

单例模式的作用是解决应用程序中只有一个实例的问题,这在我们设计中会经常遇到,比如应用程序启动时,应用状态由UIApplication类一个实例维护,还有NSUserDefaults和NSNotificationCenter等单例。

单例模式的具体实现

oc版

+(Singleton *)sharedInstance{
    
    static Singleton *sharedSingleton = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sharedSingleton = [[Singleton alloc] init];
    });
     return  sharedSingleton;
}

swift版

private let sharedInstance = Singleton()
class Singleton: NSObject {
    class var sharedManager: Singleton {
        return sharedInstance;
    }
}

委托模式

委托设计模式类图

委托设计模式类图

委托模式的应用场景

在iOS开发中,用到的系统的UITextField或者UITableView等都是应用的委托模式设计的,我们自己在开发过程中也会经常遇到,比如一些保存个人信息的界面,将信息填写完成之后,便可采用委托的方式将信息回传到首界面展示个人信息。还有很多类子,在这里就不一一列举了。

委托模式的具体实现

这里举一个简单的类子,比如我一天只干三件事,吃饭,睡觉,工作,为了更好地工作和生活,我请了一个助理。要成为我的助理,需要实现一个协议,协议要求能够处理吃饭,睡觉,工作问题。通用类就是我(coderPeng类),通过代理(delegate)属性保持委托对象的引用.委托对象(ViewController)就是我的助理,它实现了了协议coderPengDelegate.coderPengDelegate定义了三个方法:sleep,eat,work方法.

oc版

CoderPeng类中的代码
.h中的代码
@protocol CoderPengDelegate <NSObject>
@required
- (void)sleep;
- (void)eat;
- (void)work;
@end
@interface CoderPeng : NSObject
//weak修饰为了防止内存的"强引用循环",从而避免内存泄漏问题
@property (nonatomic,weak)id<CoderPengDelegate>delegate;
- (void)start;
@end
.m中的代码
-(void)start{
    if (self.delegate && [self.delegate respondsToSelector:@selector(sleep)] && [self.delegate respondsToSelector:@selector(eat)] && [self.delegate respondsToSelector:@selector(work)]) {
        [self.delegate sleep];
        [self.delegate work];
        [self.delegate eat];
    }
}
ViewControler类中的代码
@interface ViewController ()<CoderPengDelegate>

@end

@implementation ViewController 

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    CoderPeng *coderPeng = [[CoderPeng alloc] init];
    coderPeng.delegate = self;
    [coderPeng start];
    
}
#pragma mark  协议方法
-(void)sleep{
    NSLog(@"睡觉");
}
- (void)eat{
    NSLog(@"吃饭");
}
- (void)work{
    NSLog(@"工作");
}

@end

swift版

CoderPeng类中的代码
protocol coderPengDelegate {
    func sleep()
    func eat()
    func work()
}
class CoderPeng: NSObject {
    var delegate:coderPengDelegate?
    func start()  {
        self.delegate?.sleep()
        self.delegate?.eat()
        self.delegate?.work()
    }
}
ViewController类中的代码
class ViewController: UIViewController,coderPengDelegate {

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        let coderPeng = CoderPeng()
        coderPeng.delegate = self
        coderPeng.start()
    }
    //MARK:协议方法
    func sleep() {
        print("睡觉")
    }
    func eat() {
        print("吃饭")
    }
    func work() {
        print("工作")
    }
}

观察者模式

观察者模式简述

观察者模式也叫发布/订阅模式,是MVC模式的重要组成部分,它有4个角色,具体如下:
1.抽象主题(Subject): 在swift中,抽象主题是一个协议,它是一个观察者集合容器,定义了添加观察者方法,移除观察者方法和为所有观察者发送通知的方法;
2.抽象观察者(Observer):在swift中,抽象观察者也是一个协议,它有一个更新方法;
3.具体观察者(ConcreteObserver):Observer协议的具体实现;
4.具体主题(ConcreteSubject):Subject协议的具体实现.
引入Subject和Observer这俩个协议之后,不仅提高了系统的可复用性,还降低了耦合度。

通知机制和KVO机制

在Cocoa Touch框架中,观察者模式的具体应用有俩个——通知机制和KVO机制,下面介绍这俩个机制:

通知机制

通知机制与委托机制不同,前者是”一对多“的对象之间的通信,后者是“一对一”的对象之间的通信。在通知机制中,对某个通知感兴趣的所有对象都可以成为接收者。

通知机制简单示例

在开发过程中,登录成功后通常需要刷新数据,这个需求就可以用通知机制来完成。具体实现代码如下:

oc版
登录界面的代码(写在登录成功之后)
//name:通知名称
[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"RefreshData" object:nil];
需要刷新界面的代码
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(loadData)name:@"RefreshData" object:nil];
//数据请求
-(void)loadData{
      
}
//移除通知
- (void)dealloc{
 [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self name:@"RefreshData" object:nil];
}
swift版
登录界面的代码(写在登录成功之后)
NSNotificationCenter.defaultCenter().postNotificationName("refreshData", object: nil)
需要刷新界面的代码
NSNotificationCenter.defaultCenter().addObserver(self, selector: #selector(self.loadData), name: "refreshData", object: nil)
//数据请求
func loadData()  {
}
//移除通知
deinit {    
NSNotificationCenter.defaultCenter().removeObserver(self, name: "refreshData", object: nil);
    }

KVO机制

KVO机制不像通知机制那样通过一个通知中心观察所有对象,而是在对象属性变化时将通知直接发送给观察者对象

KVO机制简单示例

监测应用程序状态变化,appStatus是我们要观察的对象的属性,示例代码如下

oc版
在AppStatusObserver类中的代码
@implementation AppStatusObersver
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change context:(void *)context{
    
    NSLog(@"%@   %@",keyPath,change[NSKeyValueChangeNewKey]);
}
在appDelagate类中的代码
@interface AppDelegate ()
@property (nonatomic,strong)NSString *appStatus;
@property (nonatomic,strong)AppStatusObersver *observer;
@end

@implementation AppDelegate


- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    // Override point for customization after application launch.
    self.observer = [[AppStatusObersver alloc] init];
    [self addObserver:self.observer forKeyPath:@"appStatus" options:(NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld) context:nil];
    self.appStatus = @"launch";
    return YES;
}

- (void)applicationWillResignActive:(UIApplication *)application {
    self.appStatus = @"inactive";
}

- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application {
    self.appStatus = @"background";
}

- (void)applicationWillEnterForeground:(UIApplication *)application {
   self.appStatus = @"foreground";
}

- (void)applicationDidBecomeActive:(UIApplication *)application {
    self.appStatus = @"active";
}

- (void)applicationWillTerminate:(UIApplication *)application {
    self.appStatus = @"terminate";
}
@end
swift版
在AppStatusObersver类中的代码
//重写该方法的目的是为了监测属性的变化情况
override func observeValueForKeyPath(keyPath: String?, ofObject object: AnyObject?, change: [String : AnyObject]?, context: UnsafeMutablePointer<Void>) {
        print("--%@--%@",keyPath!,(change![NSKeyValueChangeNewKey] as! String))
    }
在appDelegate类中的代码
//appStatus属性是我们观察的,用dynamic修饰表示该属性是在运行时动态派发的
dynamic var appStatus : NSString!
var  observer:AppStatusObersver!
func application(application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [NSObject: AnyObject]?) -> Bool {
        self.observer = AppStatusObersver()
        self.addObserver(self.observer, forKeyPath: "appStatus", options: [NSKeyValueObservingOptions.New,NSKeyValueObservingOptions.Old] , context: nil)
        self.appStatus = "launch"
        return true
    }
func applicationWillResignActive(application: UIApplication) {
        self.appStatus = "inactive"
    }

    func applicationDidEnterBackground(application: UIApplication) {
        self.appStatus = "background"
    }

    func applicationWillEnterForeground(application: UIApplication) {
    
        self.appStatus = "foreground"
    }

    func applicationDidBecomeActive(application: UIApplication) {
        
        self.appStatus = "active"
    }

    func applicationWillTerminate(application: UIApplication) {
        
        self.appStatus = "terminate"
    }

MVC模式

MVC模式简介

MVC(Model-View-Controller 模型-视图-控制器),模式是相当古老的设计模式之一,MVC由三部分组成,这三部分作用如下:
1.模型: 保存应用数据的状态,回应视图对状态的查询,处理应用业务逻辑,完成应用的功能,将状态变化通知视图;
2.视图: 为用户展示信息并提供接口。用户通过视图向控制器发出动作请求,然后再向模型发出查询状态的申请,而模型状态的变化会通知给视图;
3.控制器:接收用户请求,根据请求更新模型。另外,控制器还会更新选择的视图,并将其作为对用户请求的回应。控制器是视图和模型的媒介,可以降低视图与模型的耦合度,使视图和模型的职责更加清晰,从而提高开发效率。

MVC模式模型图

 

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