iOS代理设计模式

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iOS中消息传递方式

  • 通知:在iOS中由通知中心进行消息接收和消息广播,是一种一对多的消息传递方式。

  • 代理:是一种通用的设计模式,iOS中对代理支持的很好,由代理对象、委托者、协议三部分组成。

  • block:iOS4.0中引入的一种回调方法,可以将回调处理代码直接写在block代码块中,看起来逻辑清晰代码整齐。

  • target action:通过将对象传递到另一个类中,在另一个类中将该对象当做target的方式,来调用该对象方法,从内存角度来说和代理类似。

  • KVO:NSObject的Category-NSKeyValueObserving,通过属性监听的方式来监测某个值的变化,当值发生变化时调用KVO的回调方法。

代理的基本使用

代理是一种通用的设计模式,在iOS中对代理设计模式支持的很好,有特定的语法来实现代理模式,OC语言可以通过@Protocol实现协议。

代理主要由三部分组成:

  • 协议:用来指定代理双方可以做什么,必须做什么。

  • 代理:根据指定的协议,完成委托方需要实现的功能。

  • 委托:根据指定的协议,指定代理去完成什么功能。

这里用一张图来阐述一下三方之间的关系:


Protocol-协议的概念

协议是公共的定义,如果只是某个类使用,我们常做的就是写在某个类中。如果是多个类都是用同一个协议,建议创建一个Protocol文件,在这个文件中定义协议。遵循的协议可以被继承,例如我们常用的UITableView,由于继承自UIScrollView的缘故,所以也将UIScrollViewDelegate继承了过来,我们可以通过代理方法获取UITableView偏移量等状态参数。

协议只能定义公用的一套接口,类似于一个约束代理双方的作用。但不能提供具体的实现方法,实现方法需要代理对象去实现。协议可以继承其他协议,并且可以继承多个协议,在iOS中对象是不支持多继承的,而协议可以多继承。

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// 当前协议继承了三个协议,这样其他三个协议中的方法列表都会被继承过来
@protocol LoginProtocol
- (void)userLoginWithUsername:(NSString *)username password:(NSString *)password;
@end

协议有两个修饰符@optional和@required,创建一个协议如果没有声明,默认是@required状态的。这两个修饰符只是约定代理是否强制需要遵守协议,如果@required状态的方法代理没有遵守,会报一个黄色的警告,只是起一个约束的作用,没有其他功能。

无论是@optional还是@required,在委托方调用代理方法时都需要做一个判断,判断代理是否实现当前方法,否则会导致崩溃。

示例:

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// 判断代理对象是否实现这个方法,没有实现会导致崩溃
if  ([self.delegate respondsToSelector:@selector(userLoginWithUsername:password:)]) {
     [self.delegate userLoginWithUsername:self.username.text password:self.password.text];
}

下面是一个简单的代理:

首先定义一个协议类,来定义公共协议

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#import
@protocol LoginProtocol
@optional
- (void)userLoginWithUsername:(NSString *)username password:(NSString *)password;
@end

定义委托类,这里简单实现了一个用户登录功能,将用户登录后的账号密码传递出去,有代理来处理具体登录细节。

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#import #import "LoginProtocol.h"
/**
  *  当前类是委托类。用户登录后,让代理对象去实现登录的具体细节,委托类不需要知道其中实现的具体细节。
  */
@interface LoginViewController : UIViewController
// 通过属性来设置代理对象
@property (nonatomic, weak) id delegate;
@end
 
实现部分:
 
@implementation LoginViewController
- (void)loginButtonClick:(UIButton *)button {
   // 判断代理对象是否实现这个方法,没有实现会导致崩溃
   if  ([self.delegate respondsToSelector:@selector(userLoginWithUsername:password:)]) {
       // 调用代理对象的登录方法,代理对象去实现登录方法
       [self.delegate userLoginWithUsername:self.username.text password:self.password.text];
   }
}

代理方,实现具体的登录流程,委托方不需要知道实现细节。

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// 遵守登录协议
@interface ViewController ()  
@end
 
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
     [ super  viewDidLoad];
 
     LoginViewController *loginVC = [[LoginViewController alloc] init];
     loginVC.delegate = self;
     [self.navigationController pushViewController:loginVC animated:YES];
}
 
/**
  *  代理方实现具体登录细节
  */
- (void)userLoginWithUsername:(NSString *)username password:(NSString *)password {
     NSLog(@ "username : %@, password : %@" , username, password);
}

代理使用原理

代理实现流程

在iOS中代理的本质就是代理对象内存的传递和操作,我们在委托类设置代理对象后,实际上只是用一个id类型的指针将代理对象进行了一个弱引用。委托方让代理方执行操作,实际上是在委托类中向这个id类型指针指向的对象发送消息,而这个id类型指针指向的对象,就是代理对象。

通过上面这张图我们发现,其实委托方的代理属性本质上就是代理对象自身,设置委托代理就是代理属性指针指向代理对象,相当于代理对象只是在委托方中调用自己的方法,如果方法没有实现就会导致崩溃。从崩溃的信息上来看,就可以看出来是代理方没有实现协议中的方法导致的崩溃。

而协议只是一种语法,是声明委托方中的代理属性可以调用协议中声明的方法,而协议中方法的实现还是有代理方完成,而协议方和委托方都不知道代理方有没有完成,也不需要知道怎么完成。

代理和block的选择

在iOS中的回调方法有很多,而代理和block功能更加相似,都是直接进行回调,那我们应该用哪个呢,或者说哪个更好呢?

其实这两种消息传递的方式,没有哪个更好、哪个不好直说....我们应该区分的是在什么情况下应该用什么,用什么更合适!下面我将会简单的介绍一下在不同情况下代理和block的选择:

  • 多个消息传递,应该使用delegate。在有多个消息传递时,用delegate实现更合适,看起来也更清晰。block就不太好了,这个时候block反而不便于维护,而且看起来非常臃肿,很别扭。例如UIKit的UITableView中有很多代理如果都换成block实现,我们脑海里想一下这个场景,这里就不用代码写例子了.....那简直看起来不能忍受。

  • 一个委托对象的代理属性只能有一个代理对象,如果想要委托对象调用多个代理对象的回调应该用block。

上面图中代理1可以被设置,代理2和代理3设置的时候被划了叉,是因为这个步骤是错误的操作。我们上面说过,delegate只是一个保存某个代理对象的地址,如果设置多个代理相当于重新赋值,只有最后一个设置的代理才会被真正赋值。

  • 单例对象最好不要用delegate。单例对象由于始终都只是同一个对象,如果使用delegate,就会造成我们上面说的delegate属性被重新赋值的问题,最终只能有一个对象可以正常响应代理方法。

这种情况我们可以使用block的方式,在主线程的多个对象中使用block都是没问题的,下面我们将用一个循环暴力测试一下block到底有没有问题。

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NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
queue.maxConcurrentOperationCount = 10;
for  (int i = 0; i < 100; i++) {
     [queue addOperationWithBlock:^{
         [[LoginViewController shareInstance] userLoginWithSuccess:^(NSString *username) {
             NSLog(@ "TestTableViewController : %d" , i);
         }];
     }];
}

上面用NSOperationQueue创建了一个新的队列,并且将最大并发数设置为10,然后创建一个100次的循环。我们在多线程情况下测试单例在block的情况下能否正常使用,答案是可以的。但是我们还是需要注意一点,在多线程情况下因为是单例对象,我们对block中必要的地方加锁,防止资源抢夺的问题发生。

  • 代理是可选的,而block在方法调用的时候只能通过将某个参数传递一个nil进去,只不过这并不是什么大问题,没有代码洁癖的可以忽略。

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[self downloadTaskWithResumeData:resumeData
                   sessionManager:manager
                         savePath:savePath
                    progressBlock:nil
                     successBlock:successBlock
                     failureBlock:failureBlock];
  • 代理更加面相过程,block则更面向结果。从设计模式的角度来说,代理更佳面向过程,而block更佳面向结果。例如我们使用NSXMLParserDelegate代理进行XML解析,NSXMLParserDelegate中有很多代理方法,NSXMLParser会不间断调用这些方法将一些转换的参数传递出来,这就是NSXMLParser解析流程,这些通过代理来展现比较合适。而例如一个网络请求回来,就通过success、failure代码块来展示就比较好。

  • 从性能上来说,block的性能消耗要略大于delegate,因为block会涉及到栈区向堆区拷贝等操作,时间和空间上的消耗都大于代理。而代理只是定义了一个方法列表,在遵守协议对象的objc_protocol_list中添加一个节点,在运行时向遵守协议的对象发送消息即可。这篇文章并不是讲block的,所以不对此做过多叙述。唐巧有一篇文章介绍过block,非常推荐这篇文章去深入学习block。文章地址


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