iOS常用的设计模式

设计模式大概分成三类：

1.创建型：单例设计模式、抽象工厂设计模式

2.结构型：MVC 模式、装饰器模式、适配器模式、外观模式、组合模式

3.行为型：责任链设计模式、观察者设计模式，备忘录设计模式、命令设计模式

（一）代理模式

Delegate 的定义：
　　（1）Delegate 是一个对象， 其类型为 id  (anonymous type: 匿名类型)；
　　（2） Delegate 的引用通常是一个实例变量 （instance variable）， 命名为 delegate；
　　（3）Delegate 内所用的方法是 访问模式 （Accessors pattern）
　　Cocoa Touh 的很多类都不同程度地用到Delgete。 比如： NSTextField， NSTableView。  其中 NSTableView 还用到了 Data Source。
　　其实，Data Source 也是一种委托。 Data Source 减少了 View 与 Model 之间的耦合性。    其中 ， NSAppplication 实现了几十个委托方法。
　　Delegate 使用的注意事项：
　　Delegate 是一个 ID 类型的对象， 同样存在创建和释放问题。 对于Data Source ， 只有Data Source的使用者 （比如Table View）释放后， Data Souce 才能被释放。 否则， 就会出现crash。 因为在table view 获取数据时， 数据已经不见了。
　　Delegate 可用在多个场景下，比如对象间的数据交互，   不同视图之间的行为交互。 若仅仅是数据交互， 可实现的方法还有很多。Delegate 尤其适用于视图之间的行为交互。

应用场景：当一个类的某些功能需要由别的类来实现，但是又不确定具体会是哪个类实现。
优势：解耦合
敏捷原则：开放-封闭原则
实例：tableview的 数据源delegate，通过和protocol的配合，完成委托诉求。

（二）观察者模式

应用场景：一般为model层对，controller和view进行的通知方式，不关心谁去接收，只负责发布信息。
优势：解耦合
敏捷原则：接口隔离原则，开放-封闭原则
实例：Notification通知中心，注册通知中心，任何位置可以发送消息，注册观察者的对象可以接收。
kvo，键值对改变通知的观察者，平时基本没用过。（ KVO、通知 ：不是设计模式，是基于观察者设计模式的一种机制。）

（三）MVC模式

Model:模型保存应用程序的数据，定义了怎么去操作它。

View:视图是模型的可视化表示以及用户交互的控件；基本上来说，所有的UIView对象以及它的子类都属于视图。

Controller:控制器是一个协调所有工作的中介者（Mediator）。它访问模型中的数据并在视图中展示它们，同时它们还监听事件和根据需要操作数据。

MVC遵循以下的原则：在理想的状态下，视图应该和模型完全的分离。如果视图不依赖某个实际的模型，那么视图就可以被复用来展示不同模型的数据。（敏捷原则：对扩展开放-对修改封闭）

应用场景：是一中非常古老的设计模式，通过数据模型，控制器逻辑，视图展示将应用程序进行逻辑划分。优势：使系统，层次清晰，职责分明，易于维护

实例：model-即数据模型，view-视图展示，controller进行UI展现和数据交互的逻辑控制。

（四）单例模式

单例设计模式有如下特点：

1.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唯一的访问点。

2.它通常采用延迟加载的方式在第一次用到实例的时候再去创建它。

[NSUserDefaults standardUserDefaults], [UIApplication sharedApplication], [UIScreen mainScreen], [NSFileManager defaultManager]，所有的这些方法都返回一个单例对象

单例模式实现步骤：

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（因为它已经被执行了一次），你将得到原先已经初始化好的实例。

应用场景：确保程序运行期某个类，只有一份实例，用于进行资源共享控制。
优势：使用简单，延时求值，易于跨模块
敏捷原则：单一职责原则
实例：[UIApplication sharedApplication]。
注意事项：确保使用者只能通过 getInstance方法才能获得，单例类的唯一实例。
java，C++中使其没有公有构造函数，私有化并覆盖其构造函数。
object c中，重写allocWithZone方法，保证即使用户用 alloc方法直接创建单例类的实例，返回的也只是此单例类的唯一静态变量。

（五）策略模式

应用场景：定义算法族，封装起来，使他们之间可以相互替换。
优势：使算法的变化独立于使用算法的用户
敏捷原则：接口隔离原则；多用组合，少用继承；针对接口编程，而非实现。
实例：排序算法，NSArray的sortedArrayUsingSelector；经典的鸭子会叫，会飞案例。
注意事项：1，剥离类中易于变化的行为，通过组合的方式嵌入抽象基类
2，变化的行为抽象基类为，所有可变变化的父类
3，用户类的最终实例，通过注入行为实例的方式，设定易变行为
防止了继承行为方式，导致无关行为污染子类。完成了策略封装和可替换性。

（六）工厂模式

工厂方法模式：定义创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使得一个类的实例化延迟到其子类。

应用场景：1、编译时无法准确预期要创建的对象的类；2、类想让子类决定在运行时创建什么 3、 类有若干辅助类为其子类，而你想将返回哪个子类这一信息局部话； 工厂方式创建类的实例，多与proxy模式配合，创建可替换代理类。
优势：易于替换，面向抽象编程，application只与抽象工厂和易变类的共性抽象类发生调用关系。
敏捷原则：DIP依赖倒置原则
实例：项目部署环境中依赖多个不同类型的数据库时，需要使用工厂配合proxy完成易用性替换
注意事项：项目初期，软件结构和需求都没有稳定下来时，不建议使用此模式，因为其劣势也很明显，
增 加了代码的复杂度，增加了调用层次，增加了内存负担。所以要注意防止模式的滥用。

在oc中的实现： 1、定义通过工厂方法创建的类的统一父类(例如:Animal)和通过工厂方法创建的各个类(例如:Dog、Cat等)，并为各个子类提供初始化细节。

<code class="language-C hljs r has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;">//通过工厂方法创建类的实现举例
- (id)initWithName:(NSString*)name{
  <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span>(self = [super init]){
    self.name = name;
    //添加初始化相关细节
    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">...</span>
  }
  <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> self;
 }</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li></ul>

2、定义生成器父类(例如:AnimalGenerator)和各个生成器子类(例如:DogGenerator、CarGenerator)。

3、生成器父类中创建工厂方法、各个生成器子类中重载该方法

<code class="language-C hljs objectivec has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">//AnimalGenerator中工厂方法</span>
- (Animla*)animalWithName:(<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">NSString</span>*)name{
  <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> [[Animal alloc] initWithName:name];
}

<span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">//DogGenerator对AnimalGenerator中工厂方法的重载</span>
- (Animal*)animalWithName:(<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">NSString</span>*)name{
  <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> [[Dog alloc] initWitName:name];
}</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li></ul>

4、使用

<code class="language-C hljs cs has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;">DogGenerator *dogGenerator = [[DogGenerator alloc] init];
<span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">//不同生成器创建不同的动物</span>
Animal *dog = [[dogGenerator animalWithName:<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">@"小七"</span>]];</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li></ul>

七、外观模式Facade：

特点：

1. 外观模式针对复杂的子系统提供了单一的接口，不需要暴漏一些列的类和API给用户，你仅仅暴漏一个简单统一的API。

2.使用者完全不需要关心背后的复杂性。这个模式非常适合有一大堆很难使用或者理解的类的情况。

3.外观模式解耦了使用系统的代码和需要隐藏的接口和实现类。它也降低了外部代码对内部子系统的依赖性。当隐藏在门面之后的类很容易发生变化的时候，此模式就很有用了，因为当背后的类发生变化的时候，门面类始终保持了同样的API。

应用场景：

假如某个模块需要对一些数据做展示，这些数据的来源可能是不同数据库、可能是通过网络请求返回，总之载入数据的过程及其复杂，这时候可以合理运用外观模式，封装复杂的数据加载处理过程，对外公开简单的接口返回数据。

八、装饰器（Decorator）模式

装饰器模式在不修改原来代码的情况下动态的给对象（而不是类）增加新的行为和职责，它通过一个对象包装被装饰对象的方法来修改类的行为，这种方法可以做为子类化的一种替代方法。相对而言这种方式比子类继承更为灵活。

在Objective-C中，存在两种非常常见的实现:Category(类别）和Delegation（委托）。

注意:如果方法与原来类的方法重名了，或者与同样的类（甚至它的父类）的其它的扩展重名，那么运行期到底应该调用哪个方法是未定义的。当你仅仅是在扩展你自己写的类时，这没什么问题，  但是当你在扩展标准的Cocoa 或者Cocoa Touch类的时候，它可能会导致严重的问题。