iOS架构模式
揭秘MVC,MVP,MVVM和VIPER
英文原文:https://medium.com/ios-os-x-development/ios-architecture-patterns-ecba4c38de52#.w3sovqjl3
作者:Bohdan Orlov
翻译:http://blog.xoneday.com/
在IOS中使用MVC感觉很奇怪?对切换到MVVM存在疑虑?听过VIPER,但是又不确定是否值得尝试?
继续阅读,你会找到上面问题的答案,如果没有你想要的答案,你可以去评论里骂我。
你将要开始学习一些有关ios架构模式的知识。我们将会简单的回顾一些当前受欢迎的架构模式,并在原理上对他们进行比较,然后做一些小例子来实践。如果你需要了解更多详细信息,我也为你整理了一些链接。
学习设计模式可能会上瘾,所以要小心:读完这篇文章可能会给你带来更多的问题,像这些
为什么要在乎架构?
因为如果你不这样做,总有一天你要面对去调试几十个巨大的类的工作,你会发现自己暂时无法查找和修复任何bug。你也很难再大脑里对这些类有一个总体的印象,所以,你会一直无法修复或完善一些重要的细节。如果你的程序已经这样了,那非常可能:
即便你遵循了苹果的指导,使用了Apple’s MVC,也可能会发生这样的问题。不要灰心,Apple’s MVC也有一些不妥当的地方,我们稍后来讨论这个问题。
我们来定义一下好的架构应该符合哪些特征:
为什么要分布
当我们要弄清楚一件事如何工作的时候,我们的大脑需要负载这件事情的复杂性。当然你越是成长,你的大脑也越能适应并理解更复杂的事物。但这种能力并不是不断线性发展的,很快你就会遇到一个瓶颈。因此,要打败复杂性最简单的办法就是让每个实例负责单一任务(single responsibility principle)。
为什么要可测试
谁都不会怀疑单元测试为重构和添加新功能时遇到的问题带来的好处。他也能让开发人员发现很多运行时问题,如果这些问题等到在用户设备上被发现,则修复并达到用户至少需要一个星期(takes a week)。
为什么要易用
这似乎不需要答案,值得一提的是,最好的代码就是没有代码。因此,更少的代码,也代表更少的错误。写更少代码并不表示开发人员更懒惰,你不应该总是倾向于使用更完美的解决方案,而看不到他的维护成本。
MV(X) 要点
当涉及到架构模式时,我们有很多选择:
先假设一个应用分为三个部分:
实体的划分使我们能够:
让我们先从mv(x)模式开始,然后在说VIPER。
MVC
如何使用它
在讨论苹果版本的MVC之前,我们先看看传统的MVC(traditional one)
在这种情况下,View是无状态的。一旦Model发生改变,它就通过Controller来进行简单的呈现。想想网页,一旦你按下某个链接,浏览器就重新加载新的页面。虽然在ios中是可以实现传统MVC的,但是它的意义不是太大-三个实体是紧耦合的,每个实体都对其他实体可见。这大大降低了模块的可重用性-这就是为什么你的应用程序不使用MVC的原因。出于这个原因,我们就不写MVC的例子了。
传统的MVC似乎不适合用于IOS开发。
苹果的MVC
期望
Controller是View和Model的中间人,让它们彼此不可见。我们通常会构造一些最小可复用的Controller,但是一些比较棘手的不适合放在Model里的业务逻辑也会放在其中。
从理论上来看,appleMVC看起来很简单。但是你总感觉有些不对?你一定听到过有人构造了一个超大体积的Controller。此外,View Controller的卸载成为了ios开发者的一个重要问题。为什么会出现这种情况那?为什么苹果要把传统的MVC改进成这样?(view controller offloading )
Apple’s MVC
现实
CocoaMVC鼓励你写超大体积的View Controllers,因为它跟视图的生命周期非常相关,很难说它们是相互独立的。尽管你可以分担一部分业务逻辑和数据转换工作到Model,但是当涉及到释放工作的时候,你的选择并不多。在大部分时间,视图的唯一责任就是发送动作到控制器,视图控制器最终成了一个代理,并且负责数据以及收发网络请求相关的一切你能想到的任务。
这种代码你见过多少次:
var userCell = tableView.dequeueReusableCellWithIdentifier("identifier") as UserCell
userCell.configureWithUser(user)
这个cell其实是一个视图,并且直接用模型进行配置。那么这个违反了MVC准则,但是当你这样使用的时候,并没有觉得有什么不对。如果严格遵守MVC,则应该从视图控制器配置视图,而不是传递一个模型到视图,但这样会让你的视图控制器变得更大。
在CocoaMVC中,制造一个大体积的视图控制器是合理的。
这个问题可能并不明显,直到它涉及到单元测试(如果你的项目中包含单元测试(Unit Testing))。由于视图跟控制器紧密结合,因此你想要测试视图的生命周期必须用一些非常有创意的办法,在以这种方法构造视图控制器时,你的业务逻辑应该尽可能与视图布局分离。
让我们来看一个简单的例子:
#import UIKit
struct Person { // Model
let firstName: String
let lastName: String
}
class GreetingViewController : UIViewController { // View + Controller
var person: Person!
let showGreetingButton = UIButton()
let greetingLabel = UILabel()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
self.showGreetingButton.addTarget(self, action: "didTapButton:", forControlEvents: .TouchUpInside)
}
func didTapButton(button: UIButton) {
let greeting = "Hello" + " " + self.person.firstName + " " + self.person.lastName
self.greetingLabel.text = greeting
}
// layout code goes here
}
// Assembling of MVC
let model = Person(firstName: "David", lastName: "Blaine")
let view = GreetingViewController()
view.person = model;
MVC的装配(代码中的Assembling of MVC部分)可以在呈现视图控制器时执行
但我们不能直接调用UIView的相关方法(viewDidLoad, didTapButton) ,这可能会导致无法测试GreetingViewController视图的加载和表示层逻辑(尽管上面的例子中没有太多这样的逻辑),这不是好的单元测试。
事实上,在一个特定的模拟器上 (例如iPhone 4S)加载和测试UIView,并不能保证它在其他设备上(例ipad)也能很好的运行。所以我建议从你的单元测试配置中删除“Host Application(宿主应用程序)”,并在没有宿主应用的情况下进行测试。
视图和控制器之间的相互作用在单元测试中是不可测试的(aren’t really testable with Unit Tests)。
这样看来,Cocoa MVC似乎是一个很糟糕的设计模式。但我们用文章开头的特点来评估它:
如果你不准备在架构上投入更多时间,那么Cocoa MVC是你的首选模式,如果你觉得这种模式维护成本过高,那可能是你的项目设计过头了。
从开发速度上来说,Cocoa MVC是最好的设计模式。
MVP
Cocoa MVC承诺交付
是否看起来很像Apple’s MVC?的确是这样,并且它的名字是MVP(Passive View的变体),这是否意味着Apple’s MVC其实就是MVP?不,它不是,如果你记得,在Apple’s MVC中,视图和控制器是紧密耦合的,而在MVP中,控制器是调解员、主持人,视图控制器的生命周期与视图无关,并且可以很容易的模仿一个视图出来,因此Presenter可以没有任何布局代码,它只负责更新数据和视图状态。
如果我告诉你,视图控制器就是视图。
在MVP里,UIViewController的子类其实都是视图,而不是Presenter,这种区分提供了更好的可测试性,但却降低了开发速度,因为你必须手动绑定事件和数据,你可以看看下面的例子:
#import UIKit
struct Person { // Model
let firstName: String
let lastName: String
}
protocol GreetingView: class {
func setGreeting(greeting: String)
}
protocol GreetingViewPresenter {
init(view: GreetingView, person: Person)
func showGreeting()
}
//Presenter
class GreetingPresenter : GreetingViewPresenter {
unowned let view: GreetingView
let person: Person
required init(view: GreetingView, person: Person) {
self.view = view
self.person = person
}
func showGreeting() {
let greeting = "Hello" + " " + self.person.firstName + " " + self.person.lastName
self.view.setGreeting(greeting)
}
}
//view
class GreetingViewController : UIViewController, GreetingView {
var presenter: GreetingViewPresenter!
let showGreetingButton = UIButton()
let greetingLabel = UILabel()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
self.showGreetingButton.addTarget(self, action: "didTapButton:", forControlEvents: .TouchUpInside)
}
func didTapButton(button: UIButton) {
self.presenter.showGreeting()
}
func setGreeting(greeting: String) {
self.greetingLabel.text = greeting
}
// layout code goes here
}
// Assembling of MVP
let model = Person(firstName: "David", lastName: "Blaine")
let view = GreetingViewController()
let presenter = GreetingPresenter(view: view, person: model)
view.presenter = presenter
关于装配的重要注意事项:
MVP模式恰好由三个独立的层组成。我们不希望视图层了解模型,把模型呈现在视图控制器(在这里就是视图)里的装配是不正确的。因此,我们必须在别的地方做这个工作。另外,我们可以使用应用级的路由服务来完成视图-to-视图的跳转。这些问题不仅存在于MVP中,而是在所有模式中都需要注意。
让我们来看看在MVP的特点:
MVP在iOS中具有手段高超的可测试性和大量的代码。
MVP
绑定和警报
这是一个变种的MVP - the Supervising Controller MVP. 这种变体包括直接结合的视图和模型,同时Presenter(The Supervising Controller)仍然处理来自视图的操作并能够改变视图。
Supervising Presenter variant of the MVP
但是,正如我们已经说过的,模糊的职责分离,视图和模型的紧密耦合是不好的。工作原理类似于Cocoa桌面开发。
于传统的VMC相比,我没有看到这种架构的优势。
MVVM
最新最大的一种MV(x)
MVVM是一种最新的MV(x),所以,我们希望它的出现解决了之前MV(x)面临的问题。
从理论上讲,Model-View-ViewModel看起来非常好。其中的视图和模型都已经为我们所熟悉,其中的调解者,被称为ViewModel。
它和MVP很相似:
此外,它有点像监控版本的MVP(Supervising Controller MVP),不过这一次不是绑定视图和模型,而是在View Model中完成这个功能。
那么,View Model在ios中怎么实现那?它基本上与你的视图以及UIKit无关。View Model 在调用更新模型的同时更新自己,而且由于我们有一个与View Model绑定的视图,所以视图也被相应的更新了。
绑定
在MVP的部分我们简单提到过这个问题,这里我们讨论一下。在OSX上系统已经提供了绑定工具,但是在IOS上却没有。当然,我们有KVO和通知,但他们不如绑定方便。
如果我们不希望自己实现这个功能,那么我们至少有以下两种选择:
实际上,现在如果你听到“MVVM”,你可以认为就是ReactiveCocoa,反之亦然。虽然你可以使用简单的绑定来实现MVVM,但大多数MVVM模式都直接使用了ReactiveCocoa(或其分支)。
有一个关于响应式框架(ReactiveCocoa)惨痛的道理:权利越大责任越大。使用响应式框架很容易把事情搞砸。换句话说,如果你在某个地方做错了,你可能要花费大量的时间来调试程序,只要看看下面这个堆栈调用就能明白多麻烦了:
Reactive Debugging
在我们的简单例子中,使用FRF框架或者KVO都显得太重了。取而代之的是我们会明确的要求View Model使用showGreeting和简单的回调函数greetingDidChange更新视图。
#import UIKit
struct Person { // Model
let firstName: String
let lastName: String
}
protocol GreetingViewModelProtocol: class {
var greeting: String? { get }
var greetingDidChange: ((GreetingViewModelProtocol) -> ())? { get set } // function to call when greeting did change
init(person: Person)
func showGreeting()
}
class GreetingViewModel : GreetingViewModelProtocol {
let person: Person
var greeting: String? {
didSet {
self.greetingDidChange?(self)
}
}
var greetingDidChange: ((GreetingViewModelProtocol) -> ())?
required init(person: Person) {
self.person = person
}
func showGreeting() {
self.greeting = "Hello" + " " + self.person.firstName + " " + self.person.lastName
}
}
class GreetingViewController : UIViewController {
var viewModel: GreetingViewModelProtocol! {
didSet {
self.viewModel.greetingDidChange = { [unowned self] viewModel in
self.greetingLabel.text = viewModel.greeting
}
}
}
let showGreetingButton = UIButton()
let greetingLabel = UILabel()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
self.showGreetingButton.addTarget(self.viewModel, action: "showGreeting", forControlEvents: .TouchUpInside)
}
// layout code goes here
}
// Assembling of MVVM
let model = Person(firstName: "David", lastName: "Blaine")
let viewModel = GreetingViewModel(person: model)
let view = GreetingViewController()
view.viewModel = viewModel
再次评价一下:
MVVM是非常有吸引力的,因为它结合了上述方法的好处,此外,它不需要额外的代码更新视图,因为视图的更新绑定在了视图里。同时可测试性也不错。
VIPER
乐高积木的经验转移到iOS应用中
VIPER 是我们最后的备选,它比较特别,因为它不是从MV(X)扩展出来的。
现在,你必须同意,细力度的责任划分是非常好的。VIPER又一次迭代了责任划分,这里,我们有五个层次。
基本上,一个屏幕所展示的内容或者多个相关屏幕所组成的一个场景可以就是一个VIPER。
你想用你的乐高积木做什么?随便你。
如果我们用MV(X)来进行比较,就可以看到责任划分的不同之处:
使用合适的方式做路由是IOS应用的一个挑战,在MV(X)模式中根本没有解决这个问题。
这个例子不包括模块之间的路由交互。因为以MV(X)作为主题,并没有覆盖这个问题。
#import UIKit
struct Person { // Entity (usually more complex e.g. NSManagedObject)
let firstName: String
let lastName: String
}
struct GreetingData { // Transport data structure (not Entity)
let greeting: String
let subject: String
}
protocol GreetingProvider {
func provideGreetingData()
}
protocol GreetingOutput: class {
func receiveGreetingData(greetingData: GreetingData)
}
class GreetingInteractor : GreetingProvider {
weak var output: GreetingOutput!
func provideGreetingData() {
let person = Person(firstName: "David", lastName: "Blaine") // usually comes from data access layer
let subject = person.firstName + " " + person.lastName
let greeting = GreetingData(greeting: "Hello", subject: subject)
self.output.receiveGreetingData(greeting)
}
}
protocol GreetingViewEventHandler {
func didTapShowGreetingButton()
}
protocol GreetingView: class {
func setGreeting(greeting: String)
}
class GreetingPresenter : GreetingOutput, GreetingViewEventHandler {
weak var view: GreetingView!
var greetingProvider: GreetingProvider!
func didTapShowGreetingButton() {
self.greetingProvider.provideGreetingData()
}
func receiveGreetingData(greetingData: GreetingData) {
let greeting = greetingData.greeting + " " + greetingData.subject
self.view.setGreeting(greeting)
}
}
class GreetingViewController : UIViewController, GreetingView {
var eventHandler: GreetingViewEventHandler!
let showGreetingButton = UIButton()
let greetingLabel = UILabel()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
self.showGreetingButton.addTarget(self, action: "didTapButton:", forControlEvents: .TouchUpInside)
}
func didTapButton(button: UIButton) {
self.eventHandler.didTapShowGreetingButton()
}
func setGreeting(greeting: String) {
self.greetingLabel.text = greeting
}
// layout code goes here
}
// Assembling of VIPER module, without Router
let view = GreetingViewController()
let presenter = GreetingPresenter()
let interactor = GreetingInteractor()
view.eventHandler = presenter
presenter.view = view
presenter.greetingProvider = interactor
interactor.output = presenter
再次比较优势:
关于乐高
当你开始使用VIPER时,你可能会有用乐高积木来建造帝国大厦的感觉,着通畅是你的设计有问题的信号。也许,这是你太早采用VIPER了(粒度太细),你应该考虑一些更简单的东西。有些人忽略这一点,并继续用大炮打蚊子。我想他们是认为当前阶段使用VIPER会在未来获益,即便当前维护成本有点高也可以接受。如果你认同这个观点,那么我建议你尝试Generamba -生成VIPER框架的工具。我个人觉得这就像是是用自动瞄准系统的火炮取代弹弓。
结论
我们已经了解了这几种架构模式,我希望你能够从中找到一些问题的答案。但是我相信你意识到了没有万能的架构,所以选择架构模式是一个在特殊情况下权衡权重的问题。
因此,在同一应用程序中混合不同的架构模式是很自然的事情。例如:你已经开始使用MVC,然后你意识到一个特定的屏幕使用MVC太难实现和维护,切换到MVVM会变得简单的多。但是为了这个特殊的屏幕,并不需要重构其它使用MVC能够很好工作的屏幕,因为这两种架构很容易兼容。
让一切尽可能地简洁明了,但又不能简单地被简化。 — Albert Einstein