iOS设计模式四部曲(一):创建型模式 内附Demo

最近刚重温完经典书籍《EffectiveObjective-C2.0编写高质量iOS与OSX代码的52个有效方法》，接下来准备把设计模式扫扫盲，强烈推荐图书《Head First设计模式》，如果看完了有空可以翻翻《大话设计模式》或者《设计模式之禅》，这几篇就是阅读学习设计模式的产物吧。因设计模式大致可分三种类型以及MVX架构系列，所以总共分了4篇来讲解：创建型模式篇，结构性模式篇，行为型模式篇，架构型模式篇，这是第一篇，由于个人能力有限，难免有一些遗漏或者错误，请各位看官不吝赐教！谢谢！本文所有Demo可以在我的Git上获取，请点击这里

设计模式.png

闲言碎语不多讲，上图是本系列的一个总体大纲。这篇文章是第一部：创建型模式。不过在开讲之前首先说一下设计模式的六大原则：

关于这六大原则的解释，具体可以看我之前整理的一篇文章， 请点击这里前往
创建型模式包括： 原型模式， 单例模式， 工厂方法模式， 抽象工厂模式， 建造者模式，下面我们就通过 Demo来一个一个讲解。

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原型模式（Prototype）：

1. 定义：原型模式是通过克隆已有的对象来创建新的对象，已有的对象称为原型。通俗来讲，原型模式就是允许你创建现有对象的副本并根据需要进行修改，而不是从头开始创建对象并进行设置。
2. 使用场景：通过初始化产生一个对象需要非常繁琐的准备步骤，也就是新生成一个对象的代价比较大，则可以考虑使用原型模式。
3. 具体实现：原型模式实现起来比较简单，iOS实现这个模式用的就是copy方法，如果是类使用copy，那这个类就要实现。NSCopying协议中的copyWithZone方法，告诉程序如何复制该对象。（当然也可以自己定义协议和自定义copy方法来克隆，但是不建议这样做)。具体代码可以看Demo。另外在Foudation框架中你也会找到大量实现了NSCopying或者NSMutableCopying的类。
4.优点： 在某些场景可以避免内存开销大的创建初始化动作。
5.缺点： 基本没有缺点可言。
6.注意事项: 涉及到copy，注意下深复制和浅复制就好。

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单例模式（Singleton）：

1.定义: 单例模式能够确保某个类在应用中只存在一个实例，创建之后会向整个系统共用这个实例。
2. 使用场景： 需要用来保存全局的状态，并且不和任何作用域绑定的时候可以考虑单例。
3. 具体实现：
最简单最常见的一种实现方式:

+ (instancetype)sharedInstance {
    static id shareInstance;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        shareInstance = [[self alloc] init];
    });
    return shareInstance;
}

4.优点：在某些场景节省了一些内存开销，尤其是对一个需要频繁创建销毁的对象。
5.缺点：单例对象一旦建立，对象指针是保存在静态区的，单例对象在堆中分配的内存空间，会在应用程序终止后才会被释放。�虽然也可以做到提前释放，但一般很少这样去做。另外单例类无法继承，扩展很困难。
6.注意事项: 单例模式比较常用，也可能是很多初级工程师唯一会使用的设计模式。这里还是要尽量避免滥用单例，大家可以查看这篇文章 另外还要防止一下对单例对象的copy操作。

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工厂方法模式（FactoryMethod）：

1.定义: 定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。
2. 使用场景： 当存在多个类共同实现一个协议或者共同继承一个基类的时候，需要创建不同的对象，这个时候就可以考虑是否有必要使用工厂类进行管理。
3. 具体实现： 这里引用《设计模式之禅》一书中女娲造人的示例，具体实现请看demo，另外还有工厂方法模式还可以缩小成简单工厂模式，形如：

//CarFactory.m
+ (Car *)createCarWithType:(NSIntger)passengersCount {
    if (passengersCount < 2) {
        return [[SportCar alloc] init];
    } else if (passengersCount < 4) {
        return [[NormalCar alloc] init];
    } else {
        return [[SUV alloc] init];
    }
}

但简单工厂模式的耦合和扩展方面存在一些问题，基本所有使用简单工厂模式的地方都可以用依赖注入来解决掉这个问题。
4.优点： 1.在工厂方法中，用户只需要知道所要产品的具体工厂，不需要知道具体的创建过程，甚至不需要具体产品类。2.在系统增加新的产品时，我们只需要添加一个具体产品类和对应的实现工厂，无需对原工厂进行任何修改，很好地符合了“开闭原则”。
5.缺点： 每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，代码量会增加，也增加了系统的复杂度。

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抽象工厂模式（AbstractFactory）：

1.定义: 抽象工厂模式是工厂方式模式的升级版本，抽象工厂模式允许调用组件在不了解创建对象所需类的情况下，创建一组相关或者互相依赖的对象。
2. 使用场景： 一个对象族有相同的约束时可以使用抽象工厂模式。
3. 具体实现： 这里引用了一个生产门的工厂，木门需要搭配木门安装工，铁门需要搭配铁门安装工，具体实现请看demo
4.优点： 良好的封装性：抽象工厂模式允许调用组件不必了解创建对象使用的类，也不必知道为什么选择这些类，因为我可以在不修改调用组件的情况下，对使用的类进行修改。
5.缺点： 扩展产品族困难，需要更改接口及其下所有子类(什么是产品族：在抽象工厂模式中，产品族是指由同一个工厂生产的。例如苹果手机，苹果平板，苹果电脑)。

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建造者模式（Builder）：

1.定义: 将一个复杂的对象的构建与他的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
2. 使用场景： 当创建多种风格的对象时或者创建对象时涉及很多步骤，可以使用建造者模式。
3. 具体实现： 这里举了一个手抓饼的例子，5元的不辣手抓饼需要添加（生菜 + 火腿肠 + 鸡蛋，味精 + 番茄酱），10元的变态辣手抓饼需要添加(生菜 + 热狗 + 肉松 + 里脊 + 芝士，辣椒 + 辣酱 + 麻酱 + 干辣椒 + 剁辣椒 + 老干妈 + 辣椒油)，具体实现请看demo
4.优点： 1.将产品的创建过程与产品本身分离开来，可以使用相同的创建过程来得到不同的产品。2.每一个具体建造者都相对独立，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者。
5.缺点： 1.建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。2.如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大。

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EOF : 这篇文章通过Demo梳理了设计模式中的创建型模式，由于个人能力有限，难免有一些遗漏或者错误，还请各位看官不吝赐教！下周会给大家带来第二篇结构性模式篇，本文已同步到个人博客，欢迎关注，欢迎点赞，欢迎star，欢迎一起交流，一起进步！