iOS 设计模式（GoF）

小白程序员只能看懂源代码，而大神程序员能看懂文档。

设计模式：为解决特定场景的问题而定制的解决方案。
设计原则：构建可复制可维护代码的经验法则。

MVC是复合设计模式（不是基本设计模式，属于架构级的设计模式）。

• Model上的Notification和KVO是观察者模式。
• Controller和View之间的target-action是命令模式。
• delegate是代理模式其实是适配器模式。
• View将接收到动作给Controller，Controller使Model做不同的操作，取决于控制器的内置策略，是策略模式。
• 控制器构成了Model和View之间传递数据的双向通道，是中介者模式。

• 适配器模式

• 策略模式
• 观察者模式
• 原型模式/外观模式
• 装饰模式
• 工厂模式
• 桥接模式
• 代理模式
• 单例模式
• 备忘录模式
• 生成器模式
• 命令模式
• 组合模式

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编码是门艺术

设计30层楼栋项目，设计一开始就有完善的设计稿，材料，论证抗震指数。
设计模式就像是设计高楼的设计稿，是用以解决实际问题的。
设计模式是抽象出来的理论，但用来解决的实际问题，一点也不抽象。
设计模式是为复杂的项目而设计的，大部分用于非常复杂的项目，简化项目设计，让设计与实现成为可能。

• 为何会抽象出设计模式
  几十人做的项目，就要按图纸，按固定、有效率的方式实现细节。
  设计模式是之前开发人员在开发大型项目遇到的问题，抽象出来的解决方案，是为解决特定问题而存在的。

• 设计模式可以解决什么问题
  遇到复杂项目，用以解决特定存在的问题。
  适配器模式，专门用来解决接口适配问题，model与view绑定的设计不好，model修改继而修改view，而适配器模式是model与view产生隔离，分别只会与适配器接触，达到解耦的效果。

• 学习设计模式的必要性

  • 务必先理解透彻
    • 面向对象语言的3种特性，封装、继承、多态
    • 设计模式基本原则，开闭原则、里氏代换原则、依赖倒转原则、接口隔离原则，合成/聚合复用

• 推荐两本书

  • 《Pro Design Patterns in Swift》
  • 《Pro Objective-C Design Patterns for iOS》

现实开发中遇到的特定问题，才用设计模式来优化这种设计。

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设计模式基本原则

• 开闭原则
  模块开发，对扩展开放，对修改关闭。
• 里氏代换原则
  子类父类相互替换，类似抽象父类调用子类方法
• 依赖倒转原则
  抽象不依赖细节，细节依赖抽象，用于设计接口，不破坏封装性，类似抽象方法不暴露实现细节，实现细节方法依赖抽象方法
• 接口隔离原则
  接口做必要的事情，不做没有相关性的事，如果开发严格遵守接口隔离原则，会让源码复用性很高。
• 合成/聚合复用

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设计模式的类型

• 设计模式的类型

  • GoF
  • 并发设计模式
  • 框架级别的设计模式

• 设计模式的划分

  
  
  

  设计模式的类型.png

• GoF patterns（23种GoF设计模式）
  （Creational）

• Abstract factory（抽象工厂模式）
• Builder（生成器模式）
• ** Factory method（工厂模式）**
• Prototype（原型模式）
• Singleton（单例模式）
  （Structural ）
• Adapter（适配器模式）
• Bridge（桥接模式）
• Composite（组合模式）
• Decorator（装饰模式）
• Facade（外观模式）
• Flyweight（享元模式）
• Proxy（代理模式）
  （Behavioral）
• Chain of responsibility（责任链模式）
• Interpreter（解析器模式）
• Iterator（迭代器模式）
• Mediator（中介者模式）
• Memento（备忘录模式）
• Observer（观察者模）
• State（状态模式）
• Strategy（策略模式）
• Template method（模板方法模式）
• Visitor（访问者模式）

• Concurrency patterns（并发模型）

• Active object（主动对象模式）
• Balking（止步模式）
• Double-checked locking（双重检查锁定）
• Event-based asynchronous（基于事件的异步锁模式）
• Guarded suspension（保护暂停模式）
• Join（加盟模式）
• Lock（加锁模式）
• Monitor（监视器）
• Proactor（Proactor模式）
• Reactor（Reactor模式）
• Read write lock（读写锁）
• Scheduler（调度）
• Thread pool（线程池模式）
• Thread-local storage（线程本地存储TLS）

• Architectural patterns

• Front controller（前端控制器模式）
• intercepter（拦截器模式）
• MVC（模型-视图-控制器模式，MVC模式）
• n-tier（多层架构模式）
• Specification（规格模式）
• Publish-subscribe（订阅发布模式）
• Naked objects（Naked objects模式）
• Service locator（服务定位器模式）
• Active record（活跃记录模式）
• Identity map（恒等映射模式）
• Data access object（数据访问对象模式，DAO模式）
• Data transfer object（数据传输对象模式，DTO模式）

• Other patterns

• Dependency injection（依赖性注射模式）

• lazy loading（懒加载模式）

• Mock object（模拟对象）

• Null object（空对象模式）

• Object pool（对象池模式）

• Servant（仆人模式）

• Type tunnel（隧道模式）

• 功能划分

• 对象创建

• 接口适配，设计模式

• 对象去耦，观察者

• 抽象集合，组合模式

• 行为扩展，访问者

• 算法封装，策略模式

• 对象访问，代理模式

• 对象状态，备忘录，用于回退操作，并保存每一步修改状态

• 推荐3个链接

  • Software design pattern - Wikipedia
  • Design Patterns - Wikipedia
  • Gang Of Four

review以前的代码，进行适当的改进。

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适配器模式

• 何为适配器模式

  • 国家电压频率不一致问题
  • 充电器如何解决电压频率转换问题
  • 充电器于适配器之间的关联

• 数据直接适配带来的困境

  • 直接赋值的灵活性问题
  • 如何降低数据层和视图层的耦合度

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• 使用适配器模式
  创建适配协议，创建抽象适配器类，创建类适配器/对象适配器。

  • 创建抽象适配器对象
  • 适配器与视图层建立输出的联系
  • 适配器与数据层建立输入的联系
  • 类适配器与对象适配器

• 适配器模式的优缺点

  • 优点
    复用性更高，可移植性更强。
    • 降低视图层和数据层的耦合度
    • 通用性、好维护，不需要修改核心代码，只需要创建适配器类，或实现类适配器
  • 缺点
    • 实现操作多，可读性有局限性，必须深刻理解

review以前的代码，进行适当的改进。

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策略模式

• if -else的问题

  • 如果判断逻辑都使用if-else
  • 将if-else判断逻辑抽象为对象
  • 策略（整体）作为对象

• 策略模式的原理

  • 策略模式的原理<静态关系>
    • 策略类
    • 策略接口
    • 具体策略类
    • 场景类
  • 相同的输入不同的输出

• 策略模式的使用

  • 如何抽象出策略
  • 制定协议来维护输出信息

• 策略模式的优缺点

  • 策略模式的优点
    • 简化if-else操作
    • 可维护很高，策略基类，实例化一个子类，按固定协议的抽象出的方案来判断
  • 策略模式的缺点
    • 验证号码是在实例化前就确定的策略，无法动态化

review以前的代码，进行适当的改进。

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观察者模式

• 如何订阅一本杂志

  • 如何订阅一本杂志
  • 订阅杂志过程角色功能的定义
  • 对功能模型进行抽象

• 通知中心的抽象设计

  • 如何抽象接口
  • 对订阅对象抽象
  • 面向接口编程

• 实现通知中心

  • 对象持有的问题
  • 用NSHashTable实现weak引用
  • 参数严格验证

• KVO与通知中心

  • KVO与通知中心的使用
  • KVO与通知中心需要注意的细节

review以前的代码，进行适当的改进。

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原型模式/外观模式

• 模板的用处

  • 为何需要制作模板
    具有共通的特性，只需要修改元素，就可获取不同对象。
  • 何时需要制作模板
    对象之间十分相似，抽象部分完全相同，只有细节略有差异。

• 原型模式的原理

  • 原型模式的基本原理
    对象支持拷贝自己
  • 何时使用原型模式
    复制自己，适用对象组合起来特别复杂，重新创建代价特别大时，用原型模式可以直接从模板拷贝出来通过修改几个值达到需求时。

• NSCopying协议的使用细节

  • NSCopying协议的使用
  • 深拷贝与浅拷贝
  • 不支持NSCopying协议的对象

• 如何去一个指定的地方

  • 自驾 or 坐火车
  • 用不同的手段达到相同的目的

• 外观模式的原理

  • 外观模式的基本原理

  • 解耦合

  • 简化来操作

  • 何时使用外观模式

    • 复杂的子系统
    • 不关心逻辑，只要结果

  • 需要注意的细节

• 如何绘制复杂的图形

  • 为何要简化操作逻辑
  • 用外观模式简化流程
  • 可维护性探讨

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装饰模式

• 照片与相框

  • 增加照片的美感
  • 相框的适用范围
  • 照片的复用性

• 装饰模式的原理

  • 装饰模式的基本原理（UML）
    • 不改变原始类，不知道原始类具体实现，动态扩展功能
    • 不改变使用继承的情形，不想有更多子类不想通过继承的方式添加功能
    • 动态扩展对象的功能
    • 持有对象的引用，包含实例化的被装饰类

• 装饰模式的优点
  不改变、不继承、动态扩展功能

• 装饰模式的使用场景

  • 静态库需要扩展功能，却无法修改实现

• 实现装饰模式

  • 如何增加新的按钮
  • 装饰模式的实现

• category 的使用

  • category 与装饰模式的细微区别
  • 给 category 添加属性，重写被装饰对象方法
  • 使用 category 需要注意的一些地方

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工厂模式

• 制造手机与使用手机

  • 制造手机的过程
  • 使用手机的行为
  • 何为工厂方法

• 简单工厂

  • 简单工厂原理
  • 为何叫简单工厂
  • 简单工厂使用场景
    • 简化生产流程
    • 隔离生产产品的细节
    • 不同类型的产品之间有着一些共同的细节
    • 具体工厂

• 抽象工厂

  • 抽象工厂原理
  • 抽象工厂抽象在哪里
  • 抽象工厂使用场景

• Cocoa 框架中的 NSNumber

  • NSNumber 的抽象行为
  • NSNumber 与工厂方法的比较

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桥接模式

• 遥控器与电视机

  • 遥控器遥控电视机的过程
  • 遥控器与电视机职能的分解
  • 建立抽象层次结构

• 桥接模式原理
  桥接模式的目的，就是把抽象层次结构从具体的实现中分离出来，使其能够独立变更。抽象层次定义了供客户端使用的上层抽象接口。实现结构定义了供抽象层使用的底层接口。实现类的引用被封装到抽象层的实例中，桥接就形成了。

  • 上层抽象接口的职能
  • 实现层抽象接口的职能
  • 层级间的通信协议
  • 桥接模式的原理

• 设计游戏机模拟器

  • 游戏机模拟器的功能定义
  • 按钮协议的制定
  • 游戏机模拟器的实现

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代理模式

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单例模式

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备忘录模式

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生成器模式

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命令模式

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组合模式

review以前的代码，进行适当的改进。