iOS常用的设计模式

1. 单例模式

单例模式作为一种目标明确、结构简单、理解容易的设计模式,在软件开发中使用频率相当高,在很多应用软件和框架中都得以广泛应用。如UIApplication,NSNotificationCenter,NSUserDefaults,NSFileManager,UIAccelerometer,NSURLSession都是单例模式。

1.单例模式的要点:显然单例模式的要点有三个;一是某个类只能有一个实例;二是它必须自行创建这个实例;三是它必须自行向整个系统提供这个实例。

2.单例模式的优点:1.实例控制:Singleton 会阻止其他对象实例化其自己的 Singleton 对象的副本,从而确保所有对象都访问唯一实例。2.灵活性:因为类控制了实例化过程,所以类可以更加灵活修改实例化过程 IOS中的单例模式。

3.单例模式的缺点:1.单例模式没有接口,扩展很困难;2.单例模式与单一职责有冲突。

2委托模式(代理模式)

代理的设计模式,这是iOS中一种消息传递的方式,也可以通过这种方式来传递一些参数。在iOS中有很多种消息传递方式,这里先简单介绍一下各种消息传递方式。

通知:在iOS中由通知中心进行消息接收和消息广播,是一种一对多的消息传递方式。

代理:是一种通用的设计模式,iOS中对代理支持的很好,由代理对象、委托者、协议三部分组成。

block:iOS4.0中引入的一种回调方法,可以将回调处理代码直接写在block代码块中,看起来逻辑清晰代码整齐。

target action:通过将对象传递到另一个类中,在另一个类中将该对象当做target的方式,来调用该对象方法,从内存角度来说和代理类似。

KVO:NSObject的Category-NSKeyValueObserving,通过属性监听的方式来监测某个值的变化,当值发生变化时调用KVO的回调方法。

1.主要优点

(1).非常严格的语法。所有将听到的事件必须是在delegate协议中有清晰的定义。

(2).如果delegate中的一个方法没有实现那么就会出现编译警告/错误。

(3).协议必须在controller的作用域范围内定义。

(4).在一个应用中的控制流程是可跟踪的并且是可识别的。

(5).在一个控制器中可以定义定义多个不同的协议,每个协议有不同的delegates

(6).没有第三方对象要求保持/监视通信过程。

(7).能够接收调用的协议方法的返回值。这意味着delegate能够提供反馈信息给controller。

2.主要缺点

(1).需要定义很多代码:1.协议定义;2.controller的delegate属性;3.在delegate本身中实现delegate方法定义。

(2).在释放代理对象时,需要小心的将delegate改为nil。一旦设定失败,那么调用释放对象的方法将会出现内存crash。

(3).在一个controller中有多个delegate对象,并且delegate是遵守同一个协议,但还是很难告诉多个对象同一个事件,不过有可能。

3.工厂模式

在基类中定义创建对象的一个接口,让子类决定实例化哪个类。工厂方法让一个类的实例化延迟到子类中进行。

工厂方法要解决的问题是对象的创建时机,它提供了一种扩展的策略,很好地符合了开放封闭原则。工厂方法也叫做虚构造器(Virtual Constructor).

应用场景:工厂方式创建类的实例,多与代理模式配合,创建可替换代理类。

1).优点:

(1).易于替换,面向抽象编程,只与抽象工厂和易变类的共性抽象类发生调用关系

(2).代码结构更加清晰,代码也更简洁

敏捷原则:DIP依赖倒置原则

2).缺点:

(1).增加了代码的复杂度

(2).增加了调用层次

(3).增加了内存负担

4.观察者模式

定义对象间一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知自动更新。在iOS中观察者模式的实现有两种方法:Notification、KVO。

NSNotification 涉及到两个对象,观察者和被观察者,观察者注册监听,当被观察者执行某个操作时,会发送一个通知,注册该通知的观察者就会收到这个通知,然后去执行下一步操作,通知是广播模式,支持一对多。

优势:

(1).不需要编写多少代码,实现比较简单;

(2).对于一个发出的通知,多个对象能够做出反应,即1对多的方式实现简单

(3).controller能够传递context对象(dictionary),context对象携带了关于发送通知的自定义的信息

缺点:

(1).在编译期不会检查通知是否能够被观察者正确的处理;

(2).在释放注册的对象时,需要在通知中心取消注册;

(3).在调试的时候应用的工作以及控制过程难跟踪;

(4).需要第三方对喜爱那个来管理controller与观察者对象之间的联系;

(5).controller和观察者需要提前知道通知名称,如果这些没有在工作区间定义,那么会出现不同步的情况;

(6).通知发出后,controller不能从观察者获得任何的反馈信息。

KVO是一个对象能够观察另外一个对象的属性的值,并且能够发现值的变化。前面两种模式更加适合一个controller与任何其他的对象进行通信,而KVO更加适合任何类型的对象侦听另外一个任意对象的改变(这里也可以是controller,但一般不是controller)。这是一个对象与另外一个对象保持同步的一种方法,即当另外一种对象的状态发生改变时,观察对象马上作出反应。它只能用来对属性作出反应,而不会用来对方法或者动作作出反应。

优点:

(1).能够提供一种简单的方法实现两个对象间的同步。例如:model和view之间同步;

(2).能够对非我们创建的对象,即内部对象的状态改变作出响应,而且不需要改变内部对象(SKD对象)的实现;

(3).能够提供观察的属性的最新值以及先前值;

(4).用key paths来观察属性,因此也可以观察嵌套对象;

(5).完成了对观察对象的抽象,因为不需要额外的代码来允许观察值能够被观察

缺点:

(1).我们观察的属性必须使用strings来定义。因此在编译器不会出现警告以及检查;

(2).对属性重构将导致我们的观察代码不再可用;

(3).复杂的“IF”语句要求对象正在观察多个值 。这是因为所有的观察代码通过一个方法来指向;

(4).当释放观察者时不需要移除观察者。

说说delegate跟NSNotification、KVO有什么区别和联系吧

三者都是为了代码解耦,delegate只支持一对一,而另外两个支持一对多;delegate有很明确的控制链,代码逻辑结构更加清晰易懂,而另外两个这方面就偏弱了;delegate跟NSNotification主要针对Controller之间的通信场景,而KVO主要针对Controller与属性之间的通信场景。

5.迭代器模式

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的每个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示。

要点:

(1)迭代器模式可以把迭代的过程从业务逻辑中分离出来。

(2)迭代器可以分为內部迭代器和外部迭代器。

(3)內部迭代器已经定义好了迭代规则,它完全接手整个迭代过程,外部只需要一次初始调用。

(4)外部迭代器必须请求迭代下一个元素。它增加了一些调用的复杂度,但相对也增强了迭代器的灵活性。

(5)从一般迭代器的实现中可以看出,只要被迭代的聚合对象拥有 length 属性而且可以用下标访问元素,那它就可以被迭代。

(6)迭代器的使用场景之一是在某些情況下取代函数中的多个 if else 条件分支。

6.策略模式

定义一系列的算法,把每一个算法封装起来, 并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

策略模式的优缺点

优点:可以将if-else这样的判断代码精简成一行代码。

策略模式提供了对开放—封闭原则的完美支持,将算法封装在独立的strategy中,使得它们易于切换,易于理解,易于扩展。

策略模式中的算法也可以复用在系统的其他地方,从而避免许多重复的复制粘贴工作。

在策略模式中利用组合和委托来让Context拥有执行算法的能力,这也是继承的一种更轻便的替代方案。

缺点:要使用策略模式,必须了解所有的strategy,必须了解各个strategy之间的不同点,这样才能选择一个合适的strategy。比如,我们要选择一种合适的旅游出行路线,必须先了解选择飞机、火车、自行车等方案的细节。此时strategy要向客户暴露它的所有实现,这是违反最少知识原则的。使用策略模式的前提是要明确知道每个策略的细节。

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