今天，讓我們跟隨昨天的步伐，和南昌APP開(kāi)發(fā)公司--百恒網(wǎng)絡(luò)一起學(xué)習(xí)ios設(shè)計(jì)模式之委托模式。

委托模式

委托模式從GoF裝飾(Decorator)模式、適配器(Adapter)模式和模板方法(Template Method)模式等演變而來(lái)。幾乎每一個(gè)應(yīng)用都會(huì)或多或少地用到委托模式。不只是Cocoa Touch框架，在Cocoa框架中，委托模式也得到了廣泛的應(yīng)用。

2.1 問(wèn)題提出

對(duì)于應(yīng)用生命周期的非運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)用啟動(dòng)場(chǎng)景，我們把從點(diǎn)擊圖標(biāo)到啟動(dòng)第一個(gè)界面的過(guò)程細(xì)化了一下，具體如圖所示。

假設(shè)這一系列的處理都是在上帝類(lèi) UIApplication 中完成的之所以叫“上帝類(lèi)”(god class)，是因?yàn)樗盁o(wú)所不能”、“包含所有”。 在面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)中，“上帝類(lèi)”不是很友好，需要重構(gòu)。在編程的過(guò)程中，要盡量避免使用上帝類(lèi)，因?yàn)樯系垲?lèi)是高耦合的，職責(zé)不清，難以維護(hù)。我們需要“去除上帝類(lèi)”，把看似功能很強(qiáng)且很難維護(hù)的類(lèi)，按照職責(zé)將它的屬性或方法分派到各自的類(lèi)中或分解成功能明確的類(lèi)。

幸運(yùn)的是，蘋(píng)果沒(méi)有把 UIApplication 類(lèi)設(shè)計(jì)成“上帝類(lèi)”，而是將它們分割到兩個(gè)不同的角色類(lèi)中：其中一個(gè)扮演框架類(lèi)角色，框架類(lèi)具有通用、可重復(fù)使用、與具體應(yīng)用無(wú)關(guān)等特點(diǎn);另一個(gè)扮演應(yīng)用相關(guān)類(lèi)的角色，應(yīng)用相關(guān)類(lèi)與具體應(yīng)用有關(guān)。由于受到框架類(lèi)的控制，應(yīng)用相關(guān)類(lèi)常常被設(shè)計(jì)為“協(xié)議”，在Java中稱(chēng)為“接口”。開(kāi)發(fā)人員需要在具體的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)這個(gè)“協(xié)議”。

如圖所示，將一些功能提取出來(lái)放在application:didFinishLaunchingWithOptions: 和 applicationDidBecomeActive: 方法中完成，定義在UIApplicationDelegate 協(xié)議中，這樣 UIApplication 類(lèi)就變成了框架類(lèi)。

非運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)用啟動(dòng)場(chǎng)景的流程圖

去“上帝”化的非運(yùn)行狀態(tài)啟動(dòng)場(chǎng)景流程圖

在具體使用時(shí)，需要實(shí)現(xiàn) UIApplicationDelegate 協(xié)議。HelloWorld應(yīng)用的類(lèi)圖如圖所示。

去“上帝”化的HelloWorld應(yīng)用類(lèi)圖

UIApplication 不直接依賴(lài)于 AppDelegate 類(lèi)，而是依賴(lài)于 UIApplicationDelegate 協(xié)議，這在面向?qū)ο筌浖O(shè)計(jì)原則中叫做“面向接口的編程”。 AppDelegate 類(lèi)實(shí)現(xiàn)協(xié)議UIApplicationDelegate ，它是委托類(lèi)。

委托是為了降低一個(gè)對(duì)象的復(fù)雜度和耦合度，使其能夠更具通用性而將其中一些處理置于委托對(duì)象中的編碼方式。通用類(lèi)因?yàn)橥ㄓ眯?與具體應(yīng)用的無(wú)關(guān)性)而變?yōu)榭蚣茴?lèi)，框架類(lèi)保持委托對(duì)象的指針，并在特定時(shí)刻向委托對(duì)象發(fā)送消息。消息可能只是通知委托對(duì)象做一些事情，也可能是對(duì)委托對(duì)象進(jìn)行控制。

2.2 實(shí)現(xiàn)原理

下面我們通過(guò)一個(gè)案例介紹委托設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)原理和應(yīng)用場(chǎng)景，重新繪制的委托設(shè)計(jì)模式類(lèi)圖如圖所示。

委托設(shè)計(jì)模式類(lèi)圖

古希臘有一位哲學(xué)家，他畢生只做三件事情：“睡覺(jué)”“吃飯”和“工作”。為了更好地生活，提高工作效率，他會(huì)找一個(gè)徒弟，把這些事情委托給徒弟做。然而要成為他的徒弟，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)協(xié)議，協(xié)議要求能夠處理“睡覺(jué)”“吃飯”和“工作”的問(wèn)題。三者的關(guān)系如類(lèi)圖所示。

委托設(shè)計(jì)模式哲學(xué)家案例類(lèi)圖(左圖為Swift版，右圖為Objective-C版)

從圖中所示的哲學(xué)家類(lèi)圖中可以看到，通用類(lèi)( Philosopher )就是哲學(xué)家，它通過(guò) delegate 屬性保持委托對(duì) 象 ( ViewController ) 的 引 用 ， 委 托 對(duì) 象 ( ViewController ) 就 是 哲 學(xué) 家 的 徒 弟 ， 它 實(shí) 現(xiàn) 了 協(xié) 議PhilosopherDelegate 。 PhilosopherDelegate 規(guī)定了3個(gè)方法： sleep 、 eat 和 work 方法。

下面我們看看實(shí)現(xiàn)代碼，委托協(xié)議PhilosopherDelegate的代碼如下：

可以看到，委托協(xié)議 PhilosopherDelegate 定義了3個(gè)方法。它的實(shí)現(xiàn)類(lèi)是 ViewController ，相關(guān)代碼如下：

委托對(duì)象如何與通用類(lèi)建立引用關(guān)系呢?這通過(guò) viewDidLoad 方法中的 tom.delegate = self 語(yǔ)句來(lái)指定。一般情況下，通用類(lèi)由框架直接提供。在這個(gè)例子中，我們根據(jù)需要自己實(shí)現(xiàn)通用類(lèi) Philosopher ，相關(guān)代碼如下：

在上述代碼中，第①行用于定義 delegate 屬性。

比較說(shuō)明 在Swift版本中， delegate 屬性的類(lèi)型是 PhilosopherDelegate? ，它可以保存委托對(duì)象的引用，其中 ?號(hào)表示 delegate 可以為 nil 。在Objective-C版本中， delegate 屬性的類(lèi)型是 id ，它可以保存委托對(duì)象的引用，其中屬性 weak 說(shuō)明是“弱引用”。這里使用弱引用方式是為了防止內(nèi)存

引用計(jì)數(shù)增加而導(dǎo)致委托對(duì)象無(wú)法釋放的問(wèn)題。

為了測(cè)試我們?cè)?Philosopher 中通過(guò) NSTimer 每3秒發(fā)出一個(gè)，依次向委托對(duì)象發(fā)出消息 sleep 、 eat 和 work 。self.delegate 事實(shí)上是 ViewController 對(duì)象，所以第②行代碼調(diào)用 ViewController 中的 sleep 方法。

2.3 應(yīng)用案例

我們以 UITextFieldDelegate 為例來(lái)說(shuō)明一下委托的用法。 UITextFieldDelegate 是控件UITextField的委托，它主要負(fù)責(zé)響應(yīng)控件事件或控制其他對(duì)象。除了UITextField，WebView和UITableView等控件也有相應(yīng)的委托對(duì)象。

打開(kāi) UITextFieldDelegate 的API文檔(如圖所示)，可以發(fā)現(xiàn)其中有4個(gè)與編輯有關(guān)的方法，還有3個(gè)其他方法。

UITextFieldDelegate 的API文檔

這里我們重點(diǎn)介紹在編輯過(guò)程中消息的發(fā)送以及UITextField控件與 UITextFieldDelegate 委托對(duì)象之間的交互過(guò)程，如圖所示。

UITextField控件與 UITextFieldDelegate 委托對(duì)象之間的交互過(guò)程

在文本框開(kāi)始編輯前后，會(huì)分別發(fā)出消息textFieldShouldBeginEditing: 和textFieldDidBeginEditing: ，編輯結(jié)束前后會(huì)分別發(fā)出消息textFieldShouldEndEditing: 和 textFieldDidEndEditing: 。

注意 委托消息命名有一定的約定性，如果是UITextField發(fā)出的消息，就以 textField 開(kāi)頭，后面跟3個(gè)詞之一—— Should 、 Will 或 Did 。在使用 Should 消息時(shí)，應(yīng)該返回一個(gè)布爾值，這個(gè)返回值用于確定委托是否會(huì)響應(yīng)消息;當(dāng)使用 Will 后綴時(shí)，沒(méi)有返回值，表示改變前要做的事情;當(dāng)使用 Did 后綴時(shí)，也沒(méi)有返回值，表示改變之后要做的事情。這3種方法都會(huì)把發(fā)送消息的對(duì)象以參數(shù)的形式回傳回來(lái)，例如textFieldShouldBeginEditing(textField: UITextField) 消息中的參數(shù) textField 。

為了演示文本框編輯前后發(fā)生了什么，我們需要編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的文本框工程，如圖所示，其中界面中只包含一個(gè)文本框，然后為文本框定義輸出口。最后添加Auto Layout所有約束。

文本框工程界面

我們?cè)谝晥D控制器 ViewController 中實(shí)現(xiàn) UITextFieldDelegate ，相關(guān)代碼如下：

在 viewDidLoad 方法中，第①行代碼極為重要，是將當(dāng)前視圖控制器分配給文本框委托對(duì)象。除了通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)分配委托對(duì)象外，我們也可以通過(guò)Interface Builder在故事板中連線(xiàn)分配委托對(duì)象。如圖所示，打開(kāi)故事板文件，右擊文本框控件，從彈出的快捷菜單中，將位于Outlets(輸出口)下面的delegate后面的圓圈用鼠標(biāo)拖曳到View Controller上，然后釋放鼠標(biāo)。

定義委托輸出口

運(yùn)行代碼，輸出的日志如下：

輸入完成后，點(diǎn)擊return鍵，關(guān)閉鍵盤(pán)，結(jié)束編輯狀態(tài)，此時(shí)日志中的輸出結(jié)果如下：

其中 textFieldShouldReturn: 是點(diǎn)擊return鍵時(shí)發(fā)出的消息，我們借助該消息通過(guò) textField.resignFirst-Responder() 方法關(guān)閉鍵盤(pán)。

對(duì)于一些更復(fù)雜的控件(如UITableView)，除了需要實(shí)現(xiàn)委托協(xié)議外，還需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源協(xié)議。數(shù)據(jù)源與委托一樣，都是委托設(shè)計(jì)模式的具體應(yīng)用，委托對(duì)象主要對(duì)控件對(duì)象的事件和狀態(tài)變化作出響應(yīng)，而數(shù)據(jù)源對(duì)象是為控件對(duì)象提供數(shù)據(jù)。

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