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IOS设计模式之四（备忘录模式，命令模式）

本文原文请见：http://www.raywenderlich.com/46988/ios-design-patterns.
由 @krq_tiger（http://weibo.com/xmuzyq）翻译，如果你发现有什么错误，请与我联系谢谢。
备忘录（Memento）模式

如何使用备忘录模式

在ViewController.m中增加下面的方法：

• (void)saveCurrentState

{

// When the user leaves the app and then comes back again, he wants it to be in the exact same state  // he left it. In order to do this we need to save the currently displayed album.  // Since it's only one piece of information we can use NSUserDefaults.  [[NSUserDefaultsstandardUserDefaults] setInteger:currentAlbumIndex forKey:@"currentAlbumIndex"];  

}

• (void)loadPreviousState

{

currentAlbumIndex = [[NSUserDefaultsstandardUserDefaults] integerForKey:@"currentAlbumIndex"];  [self showDataForAlbumAtIndex:currentAlbumIndex];  

}

saveCurrentState 保存当前的专辑索引到NSUserDefaults,NSUserDefaults是IOS提供的保存应用设置信息和数据的地方。

loadPreviousState 加载之前保存的索引。这里其实不是备忘录模式完整的实现，但是你已经了解到它了。
现在，在ViewController.m的viewDidLoad方法中，在scroller初始化之前增加下面的代码：

[self loadPreviousState];

它将在应用启动的时候加载原先保存的状态。但是在什么时候来保存应用的状态呢？你将使用通知来实现它。当应用进入后台的时候，IOS会发送UIApplicationDidEnterBackgroundNotification通知，你可以使用这个通知去保存状态，这是不是很方便？

在viewDidLoad中增加下面的代码：

[[NSNotificationCenterdefaultCenter] addObserver:self selector:@selector(saveCurrentState) name:UIApplicationDidEnterBackgroundNotification object:nil];

现在，当应用进入后台的时候，ViewController将通过saveCurrentState方法自动保存当前的状态。

现在增加下面的代码：

• (void)dealloc

{

[[NSNotificationCenterdefaultCenter] removeObserver:self];  

}

这将确保当ViewController被销毁的时候移除观察者。

构建和运行你的应用，导航到一个专辑，然后通过Command+Shift+H（模拟器的情况下）将app发送到后台，然后关闭app。再一次打开app,检查原先选择的专辑是不是被显示在中间：

看起来专辑数据是正确的，但是中间的视图却没有显示正确的专辑。出了什么情况？这是可选方法initialViewIndexForHorizontalScroller的目的所在。因为这个方法没有在委托中实现，这样的话初始化视图总是第一个视图。
为了修正这个问题，在ViewController.m中增加下面的代码：

• (NSInteger)initialViewIndexForHorizontalScroller:(HorizontalScroller *)scroller

{

return currentAlbumIndex;  

}

现在HorizontalScroller的第一个视图终于设置为了currentAlbumIndex指定的视图。这使得app在下次使用的时候还保留了上次使用的状态。

再一次运行你的app,和之前一样滚动专辑，停止应用，重启，确保上面的问题已经修复了：

如果你查看PersistencyManager的init方法，你将注意到专辑数据被硬编码并且每次都要重新创建它们。但是更好的方式是创建专辑列表一次，然后存储它们到一个文件，你怎么保存专辑数据到一个文件呢？
一个可选的方式就是循环Album的属性，保存它们到一个plist文件中，当它们需要的时候再重新构建它们。这个不是一个最好的方式，因为你需要去编写与每个类的属性关联的特定的代码。举例来说如果过会你要创建一个具有不同属性的Movie类，保存和加载的代码需要重新写。

此外，你也不能保存每个类的私有变量，因为它们在外面的类中是不可见的。这正是苹果创建了归档（Archiving）机制的原因。（译者注：Java中这里也可以说是序列化）

归档（Archiving）

归档是苹果对于备忘录模式的特定实现之一。这种机制可以转换一个对象到一个可保存的数据流中，过会可以在不暴漏私有属性给外部的情况下重建它们。你可以在iOS 6 by Tutorials书的第16章读取更多关于此功能的信息，或者你也可以参考：Apple’s Archives and Serializations Programming Guide.

如何使用归档
首先，你需要声明Album可以被归档的，这需要Album遵循NSCoding协议。打开Album.h文件，改变@interface行为如下所示：

@interfaceAlbum : NSObject

在Album.m中增加如下的两个方法：

• (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder

{

[aCoder encodeObject:self.year forKey:@"year"];  [aCoder encodeObject:self.title forKey:@"album"];  [aCoder encodeObject:self.artist forKey:@"artist"];  [aCoder encodeObject:self.coverUrl forKey:@"cover_url"];  [aCoder encodeObject:self.genre forKey:@"genre"];  

}

• (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder

{

self = [super init];  if (self)  {      _year = [aDecoder decodeObjectForKey:@"year"];      _title = [aDecoder decodeObjectForKey:@"album"];      _artist = [aDecoder decodeObjectForKey:@"artist"];      _coverUrl = [aDecoder decodeObjectForKey:@"cover_url"];      _genre = [aDecoder decodeObjectForKey:@"genre"];  }  return self;  

}

你可以在归档一个类的实例对象的时候调用encodeWithCoder:，相反的当你要从归档中重建Album实例的时候，你可以调用initWithCoder:，这样做是不是很简单，但是它是一种强大的机制哦。
在PersistencyManager.h中，增加下面的签名（方法原型）:

• (void)saveAlbums;

这个正是保存专辑的方法。
现在在PersistencyManager.m中，增加方法的实现：

• (void)saveAlbums

{

NSString *filename = [NSHomeDirectory() stringByAppendingString:@"/Documents/albums.bin"];  NSData *data = [NSKeyedArchiverarchivedDataWithRootObject:albums];  [data writeToFile:filename atomically:YES];  

}

NSKeyedArchiver归档专辑数据到albums.bin文件中。

当你在归档一个对象的时候，归档器会递归的归档对象包含的子对象以及子对象的子对象等等。在本例中，归档开始自一个名为albums的数组，因为NSArry和Album两者都支持NSCoding协议，因此数组中每个对象都会被归档.
现在用下面的代码取代PersistencyManager.m中的init方法：

• (id)init

{

self = [super init];  if (self) {      NSData *data = [NSDatadataWithContentsOfFile:[NSHomeDirectory() stringByAppendingString:@"/Documents/albums.bin"]];      albums = [NSKeyedUnarchiverunarchiveObjectWithData:data];      if (albums == nil)      {          albums = [NSMutableArrayarrayWithArray:                   @[[[Album alloc] initWithTitle:@"Best of Bowie" artist:@"David Bowie" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_david%20bowie_best%20of%20bowie.png" year:@"1992"],                   [[Album alloc] initWithTitle:@"It's My Life" artist:@"No Doubt" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_no%20doubt_its%20my%20life%20%20bathwater.png" year:@"2003"],                   [[Album alloc] initWithTitle:@"Nothing Like The Sun" artist:@"Sting" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_sting_nothing%20like%20the%20sun.png" year:@"1999"],                   [[Album alloc] initWithTitle:@"Staring at the Sun" artist:@"U2" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_u2_staring%20at%20the%20sun.png" year:@"2000"],                   [[Album alloc] initWithTitle:@"American Pie" artist:@"Madonna" coverUrl:@"http://www.coversproject.com/static/thumbs/album/album_madonna_american%20pie.png" year:@"2000"]]];          [self saveAlbums];      }  }  return self;  

}

新的代码中，如果专辑数据存在，NSKeyedUnarchiver会从文件中加载专辑数据，如果专辑数据不存在，它会创建专辑数据并立即保存它以便下次启动的时候使用。

你想在每次app进入后台的时候都保存专辑数据。现在这可能看起来不是很必要，但是如果过会你想增加一个修改专辑数据的选项呢？那时候你就想确保所有的改变都会被保存。
在Library.h中增加下面的代码：
- (void)saveAlbums;
因为主应用通过LibraryAPI访问所有的服务，这样就要求PersistencyManager知道它负责保存专辑数据。
现在在LibraryAPI.m实现中增加方法实现：

• (void)saveAlbums

{

[persistencyManager saveAlbums];  

}

这个方法将调用LibraryAPI保存数据的请求委托给PersistencyManager处理。在ViewController.m中saveCurrentState方法末尾，增加如下的代码：

[[LibraryAPI sharedInstance] saveAlbums];
无论何时ViewController保存应用状态的时候，上面的代码使用LibraryAPI触发专辑数据的保存。
构建你的应用，检查每个资源是否被正确编译。

不幸的是，没有一个简单的方式去检查数据持久化的正确性。你可以通过Finder在应用的Documents目录查看到专辑数据文件已经被创建，但是为了能看到任何其它的变化，你还需要增加改变专辑数据的功能。
但是并不仅仅是改变数据，如果你需要删除不想要的专辑数据呢？另外，是不是可以很漂亮的来增加一个撤销删除的功能呢？
这就到了我们讨论下个设计模式（命令模式）的机会了。

命令模式

命令模式将一个请求封装为一个对象。封装以后的请求会比原生的请求更加灵活，因为这些封装后的请求可以在多个对象之间传递，存储以便以后使用，还可以动态的修改，或者放进一个队列中。苹果通过Target-Action机制和Invocation实现命令模式。

 你可以通过苹果的官方在线文档阅读更多关于Target-Action的内容，至于Invocation，它采用了NSInvocation类，这个类包含了一个目标对象，方法选择器，以及一些参数。这个对象可以动态的修改并且可以按需执行。实践中它是一个命令模式很好的例子。它解耦了发送对象和接受对象，并且可以保存一个或者多个请求。

如何使用命令模式

在你深入了解invocation之前，你需要首先来设置一个支持撤销操作的大体骨架。所以你需要定义一个UIToolBar和用作撤销堆栈的NSMutableArray。
在ViewController.m的扩展中，在你定义其它变量的地方定义如下的变量：
UIToolbar *toolbar;

// We will use this array as a stack to push and pop operation for the undo option  

NSMutableArray *undoStack;

这里我们创建了包含新增按钮的工具栏，同时还创建了一个用作命令存储队列的数组。
在viewDidLoad方法的第二个注释之前，增加下面的代码：

toolbar = [[UIToolbar alloc] init];

UIBarButtonItem *undoItem = [[UIBarButtonItem alloc] initWithBarButtonSystemItem:UIBarButtonSystemItemUndo target:self action:@selector(undoAction)];

undoItem.enabled = NO;

UIBarButtonItem *space = [[UIBarButtonItem alloc] initWithBarButtonSystemItem:UIBarButtonSystemItemFlexibleSpace target:nil action:nil];

UIBarButtonItem *delete = [[UIBarButtonItem alloc] initWithBarButtonSystemItem:UIBarButtonSystemItemTrash target:self action:@selector(deleteAlbum)];

[toolbar setItems:@[undoItem,space,delete]];

[self.view addSubview:toolbar];

undoStack = [[NSMutableArrayalloc] init];
上面的代码在工具栏上面增加了2个按钮和一个可变长度组件（flexible space)，它还创建了一个空的撤销操作栈，刚开始撤销按钮是不可用的，因为撤销栈是空的。
另外你可能注意到工具条没有使用frame来初始化，因为viewDidLoad不是决定frame大小最终的地方。
在ViewController.m中增加如下设置frame大小的代码：
- (void)viewWillLayoutSubviews

{

toolbar.frame = CGRectMake(0, self.view.frame.size.height-44, self.view.frame.size.width, 44);  dataTable.frame = CGRectMake(0, 130, self.view.frame.size.width, self.view.frame.size.height - 200);  

}

你将还需要在ViewController.m中增加三个方法来管理专辑：增加，删除，撤销。

第一个方法是增加一个新的专辑：

• (void)addAlbum:(Album*)album atIndex:(int)index

{

[[LibraryAPI sharedInstance] addAlbum:album atIndex:index];  currentAlbumIndex = index;  [self reloadScroller];  

}

在这里你增加专辑，并设置当前专辑索引，然后重新加载滚动视图。
接下来是删除方法：

• (void)deleteAlbum

{

// 1  Album *deletedAlbum = allAlbums[currentAlbumIndex];  // 2  NSMethodSignature *sig = [self methodSignatureForSelector:@selector(addAlbum:atIndex:)];  NSInvocation *undoAction = [NSInvocationinvocationWithMethodSignature:sig];  [undoAction setTarget:self];  [undoAction setSelector:@selector(addAlbum:atIndex:)];  [undoAction setArgument:&deletedAlbum atIndex:2];  [undoAction setArgument:&currentAlbumIndex atIndex:3];  [undoAction retainArguments];  // 3  [undoStack addObject:undoAction];  // 4  [[LibraryAPI sharedInstance] deleteAlbumAtIndex:currentAlbumIndex];  [self reloadScroller];  // 5  [toolbar.items[0] setEnabled:YES];  

}

上面的代码中有一些新的激动人心的特性，所以下面我们就来考虑每个被标注了注释的地方：
1. 获取需要删除的专辑

2. 定义了一个类型为NSMethodSignature的对象去创建NSInvocation,它将用来撤销删除操作。NSInvocation需要知道三件事情：选择器（发送什么消息），目标对象（发送消息的对象），还有就是消息所需要的参数。在上面的例子中，消息是与删除方法相反的操作，因为当你想撤销删除的时候，你需要将刚删除的数据回加回去。3. 创建了undoAction以后，你需要将其增加到undoStack中。撤销操作将被增加在数组的末尾。4. 使用LibraryAPI删除专辑,然后重新加载滚动视图。5. 因为在撤销栈中已经有了操作，你需要使得撤销按钮可用。

注意：使用NSInvocation，你需要记住下面的几点：
1.参数必须以指针的形式传递.

2.参数从索引2开始，索引0，1为目标（target）和选择器（selector）保留。

3.如果参数有可能会被销毁，你需要调用retainArguments.

最后，增加下面的撤销方法：
- (void)undoAction

{

if (undoStack.count > 0)  {      NSInvocation *undoAction = [undoStack lastObject];      [undoStack removeLastObject];      [undoAction invoke];  }  if (undoStack.count == 0)  {      [toolbar.items[0] setEnabled:NO];  }  

}

撤销操作弹出栈顶的NSInvocation对象，然后通过invoke调用它。这将调用你在原先删除专辑的时候创建的命令，将删除的专辑加回专辑列表。因为你已经删除了一个栈中的对象，所以你需要去检查栈是否为空，如果为空，也就意味着不需要进行撤销操作了，你这时候需要将撤销按钮设置为不可用。