iOS开发：基本设计模式（下）-使用设计模式解决问题

面向对象的系统（例如应用程序）是动态的。对象在运行时所能做的，并不局限于编写时所设定的行为。一个对象可以向另一个对象发送消息，而同一消息的目标，会根据运行时的情况而变化。一个对象也可以在运行时与可变的一组其他对象合作，并使用多种技巧，有效地完成应用程序的工作。一个对象或一群对象要这样做，必须利用许多技巧和框架架构，它们都是设计模式的派生。

 

      下面部分说明许多这样的技巧和架构。你应该将他们视为 Objective-C 编程工具箱的一部分。

委托：代表另一个对象

      在委托中，一个称为委托的对象应另一个对象的请求，作为该对象的代表。作出委托的对象，通常是框架模型。在执行的某些时候，它会向其委托发送消息，告诉委托即将发生某些事件，并要求给它回应。委托（通常是自定类的实例）实施供该消息调用的方法，并返回相应的值。通常该值是一个 Boolean 值，告诉作出委托的对象是否继续操作。

    

       委托因此是一种将应用程序特定行为加入框架类工作的手段，而无需给该类创建子类。它是一种常见的、强大的设计，来扩展和影响框架的行为。

   

       你应该记得，在编写“第一个 iOS 应用程序”HelloWorld 时，创建了 HelloWorldAppDelegate 对象。Xcode 自动将其分配为应用程序对象（为框架对象）的委托。应用程序委托可以处理 application:didFinishLaunchingWithOptions:，以及应用程序对象发送给它的其他委托消息。

 

       有两个可编程的组件用于委托。委托类必须定义属性（通过名称为 delegate 的约定），以保存一个指向委托的参考。它还必须声明委托类必须采用的协议（请参阅以下部分以获得有关协议的更多信息）。Cocoa Touch 和 Cocoa 框架的许多类，都提供委托作为一种方式，给应用程序用来增加其特定的框架行为。

 

       但是委托并不局限于框架类。你可以在应用程序的两个自定对象之间实施委托。Cocoa Touch 应用程序常见的设计，是将委托作为一种手段，允许子视图控制器将某些值（通常为用户输入的值）传达到父视图控制器。

 

协议：使不相关的对象之间能通过继承进行通信

       协议是可编程接口的声明，任何类都可以实施它的方法。与协议相关联的类实例，调用协议的方法，并获取由该类正式采用和实现该协议所返回的值。对象之间的此类通信，产生了一个特定目标，例如解析 XML 代码或拷贝对象。协议接口两边的对象可以通过继承，实施远距离彼此相关。协议因此和委托一样，可作为子类化的替换手段，通常是框架实施委托的一部分。

    

通知中心：通知对事件感兴趣的观察者

       通知中心是 Foundation 框架的一个子系统，它向应用程序中注册为某个事件观察者的所有对象广播消息（即通知）。（从编程角度而言，它是 NSNotificationCenter 类的实例）。该事件可以是发生在应用程序中的任何事情，例如进入后台状态，或者用户开始在文本栏中键入。通知是告诉观察者，事件已经发生或即将发生，因此让观察者有机会以合适的方式响应。通过通知中心来传播通知，是增加应用程序对象间合作和内聚力的一种途径。

    

       例如，iOS 应用程序中的视图控制器，可以观察 UIKeyboardWillShowNotification 通知，以调整其视图的几何图形，来容纳虚拟键盘。正如此例所示，通知是一个对象，该对象的名称指明了一个特定事件，以及该事件是已经发生或将要发生。它还将一个引用（指向发布或发送通知的对象）送到通知中心，而它可以包含补充信息字典。

 

      任何对象都可以观察通知，但要做到这一点，该对象必须注册，以接收通知。在注册时，它必须指定选择器，以确定由通知传送所调用的方法；方法签名必须只有一个参数：通知对象。注册后，观察者也可以指定发布对象。

 

       通知中心的通知跟委托消息相似；当某些事件发生时，两者都发送给任意对象。但是，处理通知的方法与委托方法不同，它不能返回值。通过通知中心的通知是同步的，与委托一样。

 

       应用程序的自定对象可定义和发布自己的通知，其他自定对象则可以观察该通知。

 

目标-操作：事件发生时封装待发送的消息

       目标-操作设计在概念上很简单。一个对象储存着组成消息表达式的元素，某些事件发生时，将这些元素放在一起，并发送一则消息。这些元素为一个选择器，用来确定消息（即操作）和接收消息的对象（即目标）。目标的类会实现与操作和目标相对应的方法，当它在运行中接收到消息时，会通过执行方法来响应事件。

 

       目标-操作主要是 Cocoa Touch 和 Cocoa 框架中的一种控制功能。控制是用户界面对象，例如用户通过轻按、拖移等进行操控的按钮、滑块或开关，将用户的意图通过信号发送给应用程序。Cocoa Touch 的控制储存了操作和目标；大多数 Cocoa 控制与一个或多个单元对象进行了配对，这些单元对象储存了目标和操作。

    

        一些框架在对象中使用目标-操作而不是控制。例如，在设计手势识别器时，UIKit 框架使用了目标-操作。手势识别对象识别手势后，它将操作消息发送给目标对象。

 

键值观察：值更改时通知观察者

       键值观察（Key-value observing，或简称 KVO）允许对象观察另一个对象的属性。该属性值改变时，会通知观察对象。它了解新值以及旧值；如果观察的属性为对多的关系（例如数组），它也要了解哪个包含的对象发生了改变。KVO 有助于使应用程序变得更内聚，保持模型、控制器和视图层中的对象与改变同步。

       与 NSNotificationCenter 通知相似，多个 KVO 观察者可以观察单一属性。此外，KVO 更动态，因为它允许对象观察任意属性，而不需任何新的 API，例如通知名称。KVO 是一个轻量级点对点通信机制，不允许观察所有实例的特定属性。

基于设计模式的其他框架设计

       Cocoa Touch 和 Cocoa 框架也包含基于设计模式的其他设计，有以下模式：

  

       视图层次：应用程序所显示的视图，会排列成层次结构（直观上基于包含）。此模式允许应用程序将单个视图和合成视图同等对待。层次的根部为一个窗口对象；根部以下的每个视图，都有一个父视图，以及零个或多个子视图。父视图包含子视图。视图层次是绘图和事件处理的结构性组件。

 

       响应器链：响应器链是一系列的对象（主要是视图，但也有窗口、视图控制器和应用程序对象本身），事件或操作消息可以沿着响应器链传递，直到链中的一个对象处理该事件。因此，它是一个合作性事件处理机制。响应器链与视图层次密切相关。

 

       视图控制器：虽然 UIKit 和 AppKit 框架都有视图控制器类，它们在 iOS 中尤其重要。视图控制器是一种特殊的控制器对象，用于显示和管理一组视图。视图控制器对象提供基础结构，来管理内容相关的视图并协调视图的显示与隐藏。视图控制器管理应用程序视图的子层次结构。

 

       前台：在前台模式中，应用程序所执行的工作，从一个执行环境重定向（或弹回）到另一个环境。（执行环境是一个与主线程或辅助线程相关联的调度队列或操作队列。）您将前台模式主要应用于这样的情形：在次队列执行的工作，产生了必须在主队列执行的任务，例如更新用户界面的操作。

 

       类别：类别提供了一种方式，通过将方法添加到一个类，以使该类得到扩展。与委托一样，它可以让您自定行为，而不子类化。类别是 Objective-C 的一个功能，在“编写 Objective-C 代码”中有说明。