本文转载自:你真的了解iOS代理设计模式吗?
在项目中我们经常会用到代理的设计模式,这是iOS中一种消息传递的方式,也可以通过这种方式来传递一些参数。这篇文章会涵盖代理的使用技巧和原理,以及代理的内存管理等方面的知识。我会通过这些方面的知识,带大家真正领略代理的奥妙。写的有点多,但都是干货,我能写下去,不知道你有没有耐心看下去。本人能力有限,如果文章中有什么问题或没有讲到的点,请帮忙指出,十分感谢!
一、iOS中消息传递方式
在iOS中有很多种消息传递方式,这里先简单介绍一下各种消息传递方式。
.....当然还有其他回调方式,这里只是简单的列举。
二、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(一定要区分代理方和委托方):
这里用一张图来阐述一下三方之间的关系:
三、Protocol-协议的概念
从上图中我们可以看到三方之间的关系,在实际应用中通过协议来规定代理双方的行为,协议中的内容一般都是方法列表,当然也可以定义属性,我会在后续文章中顺带讲一下协议中定义属性。
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。
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:
下面我们将用一个小例子来讲解一下这个问题:
示例:假设我在公司正在敲代码,敲的正开心呢,突然口渴了,想喝一瓶红茶。这时我就可以拿起手机去外卖app上定一个红茶,然后外卖app就会下单给店铺并让店铺给我送过来。
这个过程中,外卖app就是我的代理,我就是委托方,我买了一瓶红茶并付给外卖app钱,这就是购买协议。我只需要从外卖app上购买就可以,具体的操作都由外卖app去处理,我只需要最后接收这瓶红茶就可以。我付的钱就是参数,最后送过来的红茶就是处理结果。
但是我买红茶的同时,我还想吃一份必胜客披萨,我需要另外向必胜客app去订餐,上面的外卖app并没有这个功能。我又向必胜客购买了一份披萨,必胜客当做我的代理去为我做这份披萨,并最后送到我手里。这就是多个代理对象,我就是委托方。
代理
在iOS中一个代理可以有多个委托方,而一个委托方也可以有多个代理。我指定了外卖app和必胜客两个代理,也可以再指定麦当劳等多个代理,委托方也可以为多个代理服务。
代理对象在很多情况下其实是可以复用的,可以创建多个代理对象为多个委托方服务,在下面将会通过一个小例子介绍一下控制器代理的复用。
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
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。
代理方,实现具体的登录流程,委托方不需要知道实现细节。
四、代理使用原理
4.1 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。
4.2 代理原理
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。
4.3 代理内存管理
为什么我们设置代理属性都使用weak呢?
我们定义的指针默认都是__strong类型的,而属性本质上也是一个成员变量和set、get方法构成的,strong类型的指针会造成强引用,必定会影响一个对象的生命周期,这也就会形成循环引用。
强引用
上图中,由于代理对象使用强引用指针,引用创建的委托方LoginVC对象,并且成为LoginVC的代理。这就会导致LoginVC的delegate属性强引用代理对象,导致循环引用的问题,最终两个对象都无法正常释放。
弱引用
我们将LoginVC对象的delegate属性,设置为弱引用属性。这样在代理对象生命周期存在时,可以正常为我们工作,如果代理对象被释放,委托方和代理对象都不会因为内存释放导致的Crash。
但是,这样还有点问题,真的不会崩溃吗?
下面两种方式都是弱引用代理对象,但是第一种在代理对象被释放后不会导致崩溃,而第二种会导致崩溃。
weak和assign是一种“非拥有关系”的指针,通过这两种修饰符修饰的指针变量,都不会改变被引用对象的引用计数。但是在一个对象被释放后,weak会自动将指针指向nil,而assign则不会。在iOS中,向nil发送消息时不会导致崩溃的,所以assign就会导致野指针的错误unrecognized selector sent to instance。
所以我们如果修饰代理属性,还是用weak修饰吧,比较安全。
五、控制器瘦身-代理对象
5.1 为什么要使用代理对象?
随着项目越来越复杂,控制器也随着业务的增加而变得越来越臃肿。对于这种情况,很多人都想到了最近比较火的MVVM设计模式。但是这种模式学习曲线很大不好掌握,对于新项目来说可以使用,对于一个已经很复杂的大中型项目,就不太好动框架这层的东西了。
在项目中用到比较多的控件应该就有UITableView了,有的页面往往UITableView的处理逻辑很多,这就是导致控制器臃肿的一个很大的原因。对于这种问题,我们可以考虑给控制器瘦身,通过代理对象的方式给控制器瘦身。
5.2 什么是代理对象
这是平常控制器使用UITableView(图画的难看,主要是意思理解就行)
这是我们优化之后的控制器构成
代理对象
从上面两张图可以看出,我们将UITableView的delegate和DataSource单独拿出来,由一个代理对象类进行控制,只将必须控制器处理的逻辑传递给控制器处理。
UITableView的数据处理、展示逻辑和简单的逻辑交互都由代理对象去处理,和控制器相关的逻辑处理传递出来,交由控制器来处理,这样控制器的工作少了很多,而且耦合度也大大降低了。这样一来,我们只需要将需要处理的工作交由代理对象处理,并传入一些参数即可。
下面我们用一段代码来实现一个简单的代理对象
代理对象.h文件的声明
代理对象.m文件中的实现
外界控制器的调用非常简单,几行代码就搞定了。
在控制器中只需要创建一个代理对象类,并将UITableView的delegate和dataSource都交给代理对象去处理,让代理对象成为UITableView的代理,解决了控制器臃肿以及和UITableView的解藕。
上面的代码只是简单的实现了点击cell的功能,如果有其他需求大多也都可以在代理对象中进行处理。使用代理对象类还有一个好处,就是如果多个UITableView逻辑一样或类似,代理对象是可以复用的。
六、非正式协议
6.1 简介
在iOS2.0之前还没有引入@Protocol正式协议之前,实现协议的功能主要是通过给NSObject添加Category的方式。这种通过Category的方式,相对于iOS2.0之后引入的@Protocol,就叫做非正式协议。
正如上面所说的,非正式协议一般都是以NSObject的Category的方式存在的。由于是对NSObject进行的Category,所以所有基于NSObject的子类,都接受了所定义的非正式协议。对于@Protocol来说编译器会在编译期检查语法错误,而非正式协议则不会检查是否实现。
非正式协议中没有@Protocol的@optional和@required之分,和@Protocol一样在调用的时候,需要进行判断方法是否实现。
6.2 非正式协议示例
在iOS早期也使用了大量非正式协议,例如CALayerDelegate就是非正式协议的一种实现,非正式协议本质上就是Category。
6.3 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:
代理
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。
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。
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。