深刻浅出设计模式

发布于：2013-09-17 11:12阅读数：3200php

iOS设计模式之一（MVC模式，单例模式）本文原文请见：http://www.raywenderlich.com/46988/ios-design-patterns. 由 @krq_tiger（http://weibo.com/xmuzyq）翻译，若是你发现有什么翻译错误，请与我联系谢谢。 iOS 设计ios

“ ”

阅读器

iOS设计模式设计模式

iOS设计模式之一（MVC模式，单例模式）数组

原文： iOS Design Patterns 译者krq_tiger[ 微博博客]

iOS 设计模式-你可能已经据说过这个词，可是你真正理解它意味着什么吗？虽然大多数的开发者可能都会认为设计模式是很是重要的，然而关于设计模式这一主题的文章却很少，而且有时候咱们开发者在写代码的时候也不会太关注它。

在软件设计领域，设计模式是对通用问题的可复用的解决方案。设计模式是一系列帮你写出更可理解和复用代码的模板，设计模式帮你建立松耦合的代码以便你不须要费多大力就能够改变或者替换代码中的组件。

若是你刚接触设计模式，咱们有好消息告诉你！首先，多亏了Cocoa的构建方式，你已经使用了许多的设计模式以及被鼓励的最佳实践。

其次本指南将带你使用绝大多数（并非全部）Cocoa中频繁使用的IOS 设计模式。

本指南被分为了许多部分，每一个部分涉及一个设计模式。在每一个部分中，你将会了解到以下内容：

设计模式是什么？

你为何要用设计模式？

如何使用设计模式，以及在使用的时候，哪里是合适的，哪里是须要注意的坑。

在本指南中，你将建立一个音乐库应用，这个应用将显示你的专辑以及它们相关联的信息。

在开发本应用的过程当中，你将熟悉被大量使用的Cocoa 设计模式：

建立型：单利（单态）和抽象工厂

结构型：模型-视图-控制器，装饰器，适配器，外观（门面)和组合模式

行为型：观察者，备忘录，责任链和命令模式

不要被误导认为这是一篇关于设计模式理论的文章，在本音乐应用中，你将使用这些设计模式中的大多数，最终你的音乐应用将长的像下图所示的那样：

咱们开始吧！

下载 starter project,导出zip文件的内容，而后用xcode打开BlueLibrary.xcodeproj.

工程里面没有太多的文件，仅仅包含缺省的ViewController以及空实现的HTTP Client.

注意：当你建立一个新的Xcode工程的时候，你的代码其实已经涉及到了设计模式，你知道吗？模型-视图-控制器，委托，协议，单例-你不费吹灰之力就能够无偿使用它们啦。

在你深刻到第一个设计模式以前，你首先必须建立两个类，用这两个类去保存和显示音乐库专辑的信息。

在Xcode中，导航到"File\New\File..."（或者按Command+N快捷键），选择IOS>Cocoa Touch,而后Objective-C class，点击下一步。设置类名称为Album，父类选择NSObject，点击下一步，而后建立。

打开Album.h文件，在@interface和@end之间，增长以下的属性和方法原型：

@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *title, *artist, *genre, *coverUrl, *year; xcode
- (id)initWithTitle:(NSString*)title artist:(NSString*)artist coverUrl:(NSString*)coverUrl year:(NSString*)year; 安全

注意到新增代码中全部的属性都是只读的，由于在Album对象建立之后，不须要修改它们的值。

新增的方法是对象初始化器（object initializer),当你建立一个新的专辑（album）对象的时候，你须要传递专辑（album)名,艺术家，专辑封面URL，以及年份。

如今打开Album.m文件，在@implementation 和 @end 之间增长以下代码：

- (id)initWithTitle:(NSString*)title artist:(NSString*)artist coverUrl:(NSString*)coverUrl app
year:(NSString*)year { 框架
self = [super init]; ide
if (self) 函数
{
_title = title;
_artist = artist;
_coverUrl = coverUrl;
_year = year;
_genre = @"Pop";
}
return self;
}

这里没什么复杂花哨的东西，仅仅是一个建立Album实例的初始化方法而已。

在Xcode中，再一次导航到"File\New\File..."选择Cocoa Touch，而后Objective-C class,点击下一步。设置类名为AlbumView,可是这一次设置父类为UIView。点击下一步而后点击建立。

注意：若是你发现键盘快捷键更容易使用，Command+N将建立一个新文件，Command+Option+N将建立一个新组，Command+B将构建你的工程，Command + R 将运行它。

如今打开AlbumView.h，在@interface 和 @end之间增长以下的方法原型：

- (id)initWithFrame:(CGRect)frame albumCover:(NSString*)albumCover;

如今打开AlbumView.m，用以下代码替换@implementation 以后全部的代码：

@implementationAlbumView
{
UIImageView *coverImage;
UIActivityIndicatorView *indicator;
}
- (id)initWithFrame:(CGRect)frame albumCover:(NSString*)albumCover
{
self = [super initWithFrame:frame];
if (self)
{
self.backgroundColor = [UIColor blackColor];
// the coverImage has a 5 pixels margin from its frame
coverImage = [[UIImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(5, 5, frame.size.width-10,
frame.size.height-10)];
[self addSubview:coverImage];
indicator = [[UIActivityIndicatorView alloc] init];
indicator.center = self.center;
indicator.activityIndicatorViewStyle = UIActivityIndicatorViewStyleWhiteLarge;
[indicator startAnimating];
[self addSubview:indicator];
}
return self;
}
@end

上面的代码里，你首先须要注意的是coverImage实例变量。它表示这个专辑的封面图。第二个变量是一个经过旋转来指示封面图正在下载的指示器。

在初始化器的实现中你设置背景颜色为黑色，建立了有5像素边框的图片视图，同时还建立了指示器。

注意：你可能想知道为何私有变量在实现文件中定义，而不是在接口文件中？这是由于AlbumView之外的类不须要知道这些变量的存在，这些变量仅仅只在类内部函数使用。若是你在开发给其它开发者使用的框架，这个约定就显得十分重要了。

构建（Command + B）你的工程确保每件事情都层次分明，都ok吗？而后准备迎接咱们的第一个设计模式！

模型-视图-控制器（MVC）模式 - 设计模式之王

模型-视图-控制器（MVC) 是Cocoa的构建块之一，毫无疑问它是使用最频繁的设计模式。它根据通用的角色去划分类，这样就使得类的职责能够根据角色清晰的划分开来。

涉及到的三个角色以下：

Model：模型保存应用程序的数据，定义了怎么去操做它。例如在本应用中模型就是Album类。

View：视图是模型的可视化表示以及用户交互的控件；基本上来讲，全部的UIView对象以及它的子类都属于视图。在本应用中AlbumView表明了视图。

Controller:控制器是一个协调全部工做的中介者（Mediator）。它访问模型中的数据并在视图中展现它们，同时它们还监听事件和根据须要操做数据。你能够猜猜哪一个类是控制器吗？它正是：ViewController。

一个MVC模式的好的实现也就意味着每个对象都会被划分到上面所说的组中。

咱们能够很好的用下图来描述经过控制器实现的视图到模型的交互过程：

模型会把任何数据的变动通知控制器，而后控制器更新视图数据。视图对象通知控制器用户的操做，控制器要么根据须要来更新模型，要么检索任何被请求的数据。

你可能在想为何不能仅仅使用控制器，在一个类中实现视图和模型，这样貌似更加容易?

全部的这些都归结于代码关注点分离以及复用。在理想的状态下，视图应该和模型彻底的分离。若是视图不依赖某个实际的模型，那么视图就能够被复用来展现不一样模型的数据。

举个例子来讲，若是未来你打算加入电影或者书籍到你的资料库中，你仍然可使用一样的AlbumView去显示电影和书籍数据。更进一步来讲，若是你想建立一个新的与专辑有关联的工程，你能够很简单的复用Album类，由于它不依赖任何视图。这就是MVC的强大之处。

如何使用MVC模式

首先，你须要确保在你工程中的每一个类是控制器，模型和视图中的一种，不要在一个类中组合两种角色的功能。到目前为止，你建立了一个Album类和AlbumView类，这样作挺好的。

其次，为了确保你能符合这种工做方法，你应该建立三个工程组（Project Group）来保存你的代码，每一个工程组只存放一种类型的代码。

导航到"文件\新建\组（File\New\Group）"（或者按下Command + Option + N），命名组为Model，重复一样的过程来建立View和Controller组。

如今拖动Album.h和Album.m去模型组，拖动AlbumView.h和AlbumView.m去视图组，最后拖动ViewController.h和ViewController.m到控制器组。

此时工程结构应该看起来和下图相似：

没有了以前全部文件都散落在各处，如今你的工程已经开起来好多了。显然你也能够有其它的组和类，可是本应用的核心包含在这三个类别中（Model,View,Controller）。

如今全部的组件都已经安排好了，你须要从某处获取专辑数据。你将建立一个贯穿于代码的管理数据的API-这也就表明将有机会去讨论下一个设计模式 - 单例（单态）模式。

单例（单态）模式

单例设计模式确保对于一个给定的类只有一个实例存在，这个实例有一个全局惟一的访问点。它一般采用懒加载的方式在第一次用到实例的时候再去建立它。

注意：苹果大量使用了此模式。例如：[NSUserDefaults standardUserDefaults], [UIApplication sharedApplication], [UIScreen mainScreen], [NSFileManager defaultManager]，全部的这些方法都返回一个单例对象。

你极可能会想为何这么关心是否一个类有多个实例？毕竟代码和内存都是廉价的，对吗？

有一些状况下，只有一个实例显得很是合理。举例来讲，你不须要有多个Logger的实例，除非你想去写多个日志文件。或者一个全局的配置处理类：实现线程安全的方式访问共享实例是容易的，好比一个配置文件，有好多个类同时修改这个文件。

如何使用单例模式

首先来看看下面的图：

上面的图描述了一个有单一属性（它就是单一实例）和sharedInstance,init两个方法的类。

客户端第一次发送sharedInstance消息的时候，instance属性还没有被初始化，因此此时你须要建立一个新的实例，而后返回它的引用。

当你下一次调用sharedInstance的时候，instance不须要任何初始化能够当即返回。这个逻辑保证老是只有一个实例。

你接下来将用这个模式来建立一个管理全部专辑数据的类。

你将注意到工程中有一个API的组，在这个组里你能够放入给你应用提供服务的全部类。在此组中，用IOS\Cocoa Touch\Objective-C class 模板建立一个新类，命名它为LibraryAPI,设置父类为NSObject.

打开LibraryAPI.h，用以下代码替换它的内容

@interfaceLibraryAPI : NSObject
+ (LibraryAPI*)sharedInstance;
@end

如今打开LibraryAPI.m，在@implementation 那一行后面插入下面的方法：

+ (LibraryAPI*)sharedInstance
{
// 1
static LibraryAPI *_sharedInstance = nil;
// 2
static dispatch_once_t oncePredicate;
// 3
dispatch_once(&oncePredicate, ^{
_sharedInstance = [[LibraryAPI alloc] init];
});
return _sharedInstance;
}

在这个简短的方法中，有一些须要须要注意的点：

1.声明一个静态变量去保存类的实例，确保它在类中的全局可用性。

2.声明一个静态变量dispatch_once_t ,它确保初始化器代码只执行一次

3.使用Grand Central Dispatch(GCD)执行初始化LibraryAPI变量的block.这正是单例模式的关键：一旦类已经被初始化，初始化器永远不会再被调用。

下一次你调用sharedInstance的时候，dispatch_once块中的代码将不会执行（由于它已经被执行了一次），你将获得原先已经初始化好的实例。

注意: 为了学习更多关于GCD方面的信息以及如何使用，请查看本站指南 Multithreading and Grand Central Dispatch 和 How to Use Blocks。

你如今有一个单例的对象做为管理专辑数据的入口。咋们更进一步来建立一个处理资料库数据持久化的类。

在API组中，使用iOS\Cocoa Touch\Objective-C class 模板建立一个新类，命名它为PersistencyManager,设置父类为NSObject.

打开PersistencyManager.h 在文件头部增长下面的导入语句：

#import "Album.h"

接下来，在PersistenceManager.h文件的@interface以后，增长下面的代码：

- (NSArray*)getAlbums;
- (void)addAlbum:(Album*)album atIndex:(int)index;
- (void)deleteAlbumAtIndex:(int)index;

上面是你须要处理专辑数据的方法的原型。

打开PersistencyManager.m文件，在@implementation行以前，增长下面的代码：

@interfacePersistencyManager () {
// an array of all albums
NSMutableArray *albums;
}

上面增长了一个类扩张（class extension），这是另一个增长私有方法和变量以致于外部类不会看到它们的方式。这里，你申明了一个数组NSMutableArry 来保存专辑数据。这个数组是可变的方便你增长和删除专辑。

如今在PersistencyManager.m文件中@implementation行以后增长以下代码：

- (id)init
{
self = [super init];
if (self) {
// a dummy list of albums
albums = [NSMutableArrayarrayWithArray:
@[[[Album alloc] initWithTitle:@"Best of Bowie" artist:@"David Bowie" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_david%20bowie_best%20of%20bowie.png" year:@"1992"],
[[Album alloc] initWithTitle:@"It's My Life" artist:@"No Doubt" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_no%20doubt_its%20my%20life%20%20bathwater.png" year:@"2003"],
[[Album alloc] initWithTitle:@"Nothing Like The Sun" artist:@"Sting" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_sting_nothing%20like%20the%20sun.png" year:@"1999"],
[[Album alloc] initWithTitle:@"Staring at the Sun" artist:@"U2" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_u2_staring%20at%20the%20sun.png" year:@"2000"],
[[Album alloc] initWithTitle:@"American Pie" artist:@"Madonna" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_madonna_american%20pie.png" year:@"2000"]]];
}
return self;
}

在init中，你用五条样例专辑填充数组。若是你不喜欢上面的专辑，你能够自由用你喜欢的专辑替换它们。

如今在PersistencyManager.m文件中增长下面的三个方法：

- (NSArray*)getAlbums
{
return albums;
}
- (void)addAlbum:(Album*)album atIndex:(int)index
{
if (albums.count >= index)
[albums insertObject:album atIndex:index];
else
[albums addObject:album];
}
- (void)deleteAlbumAtIndex:(int)index
{
[albums removeObjectAtIndex:index];
}