iOS 面试策略之系统框架-设计模式

2021-05-19 18:09:34 浏览数 (1)

很多刚入门的 iOS 开发者经过短期训练，可以熟练的调用各种 API。这时候写一个 tableView、实现一个小动画、独立完成一个交互的功能已经不在话下，但同时 iOS 开发者也就到了技术上的第一个瓶颈——即拥有独立开发一个功能的水平，却似乎并未达到独立开发一个 App 的水准；看似什么都会做、什么都能做，却似乎总是不能在第一时间想到最佳方案。功能是完成了，然而效率上不是很高，代码逻辑在日后也可能需要返工重构。

我个人认为，突破这个瓶颈的捷径就是掌握设计模式。设计模式是前人总结的、面对开发中常见问题的解决方案——它们行之有效、便于理解、适合举一反三。简单点说，设计模式就是开发中的套路和模板。熟练掌握设计模式，可以提高开发效率，节省开发时间。这样，我们就可以站在前人的肩膀上，去研究解决那些具有挑战性和未曾解决过的问题。

1.说说你平常开发中用到的设计模式？

关键词：#创建型 #结构型 #行为型

iOS 开发中的设计模式有很多，一般最常见的有这 7 种：

  • MVC：是应用的一种基本架构，主要目的是将不同的代码归于不同的模块，做到低耦合、代码分配合理、易于扩展维护的目的。
  • 装饰模式（Decorator）：它可以在不修改原代码的机场上进行拓展。注意它与继承最大的区别是：继承时，子类可以修改父类的行为，而装饰模式不希望如此。
  • 适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转化为另一个类的接口，使得原本互不兼容的类可以通过接口一起工作。
  • 外观模式（Façade）：用一个公共接口来连接多个类或其他数据类型。公共接口让多个类互相之间保持独立，解耦性良好。同时使用接口时，外部无需理解其背后复杂的逻辑。另外就算接口背后的逻辑改变也不影响接口的使用。
  • 单例模式（Singleton）：单例模式保证对于一个特有的类，只有一个公共的实例存在。它一般与懒加载一起出现，只有被需要时才会创建。单例模式的例子有 UserDefaults.standard，UIApplication.shared，UIScreen.main。
  • 观察者模式（Observer）：定义对象间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。在 iOS 中的典型实现是 NotificationCenter 和 KVO。
  • 备忘录模式（Memento）：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可以将该对象回复到保存之前的状态。

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我们可以把上面7种模式归类为以下3类：

  • 创建型 (Creational)：单例模式 (Singleton)
  • 结构型 (Structural)：MVC、装饰模式 (Decorator)、适配器模式 (Adapter)、外观模式 (Facade)
  • 行为型 (Behavioral)：观察者模式 (Observer)、备忘录模式 (Memento)

2.什么是MVC？

关键词：#model #view #controller

MVC 是 Model-View-Controller 的简称。它是苹果官方推荐的 App 开发架构，也是一般开发者最先遇到的、最经典的架构。它把整个 App 分成了三个部分：Model 负责处理数据；View 负责处理 UI；Controller 是 View 和 Model 的桥梁，它将数据从 Model 传送到 View 层展示出来，同时将 View 层的交互传到 Model 层以改变数据。相比于传统的 MVC，苹果的 MVC 的特点是 Model 和 View 层是相互独立的。下图是苹果 MVC 架构的示意图：

imageimage

由于 Controller 承担的任务相对较重，实际开发中很多初级的开发者直接将 View 和 Controller 部分的代码全部塞到了 ViewController 类中，造成了它们的高度耦合。如何解耦 View 和 Controller，在 iOS 开发中是一个热门的话题。下图是实际开发中的 MVC 架构：

imageimage

3. Objective-C 和 Swift 在单例模式的创建上有什么区别？

关键词：#线程安全

单例模式在创建过程中，要保重实例变量只被创建一次。整个开发中需要特别注意线程安全，即使在多线程情况下，依然只初始化一次变量。

Objective-C 中，是用 GCD 来保证这一点的。示例代码如下：

代码语言：txt复制
  (instanceType)sharedManager {
  static Manager *sharedManager = nil;
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
    sharedManager = [[Manager alloc] init];
  });
  return sharedManager;
}

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在 swift 中，let 关键词已经保证了实例变量不会被修改，所以单例的创建就简单很多：

代码语言：txt复制
class Manager {
  static let shared = Manager()
  private init() {}
}

4. 什么是装饰模式（Decorator）？

关键词：#Category #Extension #Delegation

装饰模式是在不改变原封装的前提下，为对象动态添加新功能的模式。在 Objective-C 中，它的实现形式为 Category 和 Delegation；在 Swift 中，它的表现形式是 Extension 和 Delegation。

  • Category 的好处之一是可以给类增加新的方法，它也可以利用动态特性增加新的变量。同时，Category的出现也减轻了类的负担，我们可以利用它将代码分散开来。它的文件名一般为“类名 扩展名”
  • Extension 在 Swift 中的地位等同于 Category 在 Objective-C 中的地位。它更强大的地方在于可以为 Protocol 扩展完成默认实现。
  • Delegation 是程序中一个对象代表另一个对象，或者一个对象与另外一个对象协同工作的模式。一般配合 protocol 使用，例如 tableView 的 UITableViewDataSource 和 UITableViewDelegate 就是典型的 Delegation 模式。注意，delegate 一般声明为 weak 以防止循环引用。

5. 什么是观察者模式（Observer）？

关键词：#通知 #KVO

观察者模是定义对象间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。在 iOS 开发中典型的推模型实现方式为通知和 KVO。

  • 通知（Notifications) imageimage

1) 观察者 Observer，通过 NotificationCenter 的 addObserver:selector:name:object 接口来注册对某一类型通知感兴趣。在注册时候一定要注意，NotificationCenter 不会对观察者进行引用计数 1 的操作。

2) 通知中心 NotificationCenter，通知的枢纽。

3) 被观察的对象，通过 postNotificationName:object:userInfo: 发送某一类型通知，广播改变。

4) 通知对象 Notification，当有通知来的时候，Center 会调用观察者注册的接口来广播通知，同时传递存储着更改内容的 Notification 对象。

  • KVO

KVO 的全称是 Key-Value Observer，即键值观察。是一种没有中心枢纽的观察者模式的实现方式。一个主体对象管理所有依赖于它的观察者对象，并且在自身状态发生改变的时候主动通知观察者对象。KVO 是一个纯 Objective-C 的概念，Swift 当前没有很好的动态机制。而且目前只有 NSObject 才支持 KVO。它的具体步骤如下：

1) 注册观察者

2) 更改主题对象属性的值，即触发发送更改的通知。

3) 在制定的回调函数中，处理收到的更改通知。

在 Swift 4 中，我们不需要再手动的回收 observer 了。同时配合 NSKeyValueObservation 我们可以更简单的使用 KVO 了，下面是示例代码：

代码语言：txt复制
// 在 Swift 4 中，NSObject 的类不再自动被推断为 @objc，需要用 @objcMembers 来声明其Objective-c 特性
@objcMembers class User: NSObject {
  // dynamic关键词对于observe的闭包来讲是必须的
  dynamic var email: String

  init(email: String) {
    self.email = email
  }
}

let user = User(email:"user@hotmail.com")

// 注册观察email属性值，闭包中为若发生变化做出的相应处理
let observation = user.observe(.email) { (user, change) in
  print("User's new email: (user.email)" )
}

user.email = "user@outlook.com"

6. 什么是备忘录模式（Memento）?

关键词：#保存 #回复

备忘录模式是一种保存对象当前的状态，并在日后可以回复的模式。注意，它不会破坏对象的封装；也就是说，私有数据也能被保存下来。

其最经典的使用方法就是用 UserDefaults 来读写，同时配合栈可以存储一系列状态。它经常用于初始化、重启、App 前后台状态改变等地方。

文章到这里就结束了，感谢你的观看，只是有些话想对读者们说说：

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