设计模式

设计模式

设计模式分为三种类型，共23种：

1. 创建型模式： 单例、抽象工厂、建造者、工厂、原型
2. 结构型模式：适配器、桥接、装饰、组合、外观、享元、代理
3. 行为型模式： 模板方法、命令、迭代器、观察者、中介、备忘录、解释器、状态、策略、职责链、访问者模式。

MVC

Model-View-Controller，以Model作为数据工厂，放入数据对象。Controller作为桥梁，处理业务，而View只是数据展示层，理论上应该与业务无关，MVC降低了耦合性，提供了重用性和适用性，可有效的提高哦开发效率。

MVVM把原来在Controller的业务逻辑、网络请求、数据存储等操作和表现逻辑，分离到ViewModel中，从而使ViewController得到精简。

MVC中，Controller同时控制Model和View，MVVM中，ViewModel作为一个过渡，Model的数据获取和加工由ViewModel负责，得到合适View的数据，利用绑定机制，使得View得以自动更新。

单例模式

单例模式：它可以保证某个类创建出来的对象永远只有1个。类的一个对象成为系统中的唯一实例。一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
定义包含三个要点：一是某个类只能有一个实例；二是它必须自行创建这个实例；三是它必须向整个系统提供这个实例。

何时使用单例

1. 类只能有一个实例。作用：节省内存资源
2. 这个唯一的实例只能通过子类化进行扩展，而且扩展的对象不会破坏客户端代码。

单例模式的实现

在Objective-C中实现单例模式，需要完成如下四个步骤：

第一步：定义一个静态实例变量mySingleton(名字可以自己取)，初始化为nil，代码如下所示：

static MySingleton *mySingleton = nil;

第二步：实现一个类方法检查上面声明的静态实例是否为nil，如果是则新建并返回一个本类的实例，代码如下所示：

+ (id)sharedInstance
{
    static dispatch_once_t onceToken;
     dispatch_once(&onceToken, ^{
       if(mySingleton == nil)
         {
            mySingleton = [[self alloc] init];
            // mySingleton = [[super allocWithZone:NULL]init];    如果在self中重载了基本的对象分配方法，就需要借用父类(NSObject)的功能，来帮助处理底层内存分配的杂务   
            }
     });
    return mySingleton;
 }

dispatch_once函数是GCD中的API，它保证应用程序即使在多线程环境下，也只执行一次。当然，也可以使用@synchronize来达到线程安全的目的，如下：

+ (id)sharedInstance
{
    @synchronized (self)
    {
        if (mySingleton == nil)
        {
            mySingleton = [[self alloc] init];
        }
    }
    return mySingleton;
}

第三步：重写allocWithZone方法，用来保证使用alloc和init试图获得一个新实例的时候不产生新实例，代码如下所示：

+ (id)allocWithZone:(NSZone *)zone
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        if (mySingleton == nil)
        {
            mySingleton = [super allocWithZone:zone];
            NSLog(@"allocWithZone");
        }
    });
    return mySingleton; 
}

第四步：适当实现copyWithZone，release和autorelease等方法。代码如下所示：

// 如果有其他初始化操作，可在这里进行初始化
- (id)init
{
    self = [super init];
    if (self != nil)
    {
        // 其他初始化操作
    }
    return self;
}

// 防止外界拷贝造成多个实例，保证实例的唯一性。
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    return self;
}

// 因为只有一个实例对象，所以retain不能增加引用计数。
- (id)retain
{
    return self;
}

// 因为只有一个实例对象，设置默认引用计数。这里是取的NSUinteger的最大值，当然也可以设置成1或其他值。
- (NSUInteger)retainCount
{
    return UINT_MAX;  // denotes an object that cannot be released
}

// oneway是用于多线程编程中，表示单向执行，不能“回滚”，即原子操作。该方法是空的,不让用户release掉这个对象。
- (oneway void)release
{
    //do nothing
}

//除了返回单例外，什么也不做。
- (id)autorelease
{
    return self;
}

// 该方法永远不会被调用,因为在程序的生命周期内容，该单例一直都存在。（所以该方法可以不实现）
- (void)dealloc
{
    [super dealloc];
}

子类化Singleton

【补充】说明，对于第二步和第三步可以这样实现：

+ (id)sharedInstance
{
    @synchronized(self)
    {
        if(mySingleton == nil)
        {
            mySingleton = [[super allocWithZone:NULL] init];
            NSLog(@"allocWithZone");
        }
    }
    return mySingleton;
}

// 通过返回当前的sharedInstance实例，就能防止实例化一个新的对象。
+ (id)allocWithZone:(NSZone *)zone
{
    return [[self sharedInstance] retain];
}

alloc调用被转发给super，意味着NSObject晖处理对象分配，如果不做修改的子类化Singleton，返回的实例总是Single。因为Singleton重载了所以实例化相关的方法，实现如下：

@implementation SingletonSon
static Singleton *shareSingleton=nil; //向上转型，重定义自己的sharedsingleton类变量，不与父类共享。
+(SingletonSon *) shareInstance
{
  if(sharedSingleton==nil)
    {
     //不调用父类alloc方法，在此调用父类alloc方法可能回调此方法，从而产生死循环，我们直接创建对象。(重点下面函数)
     sharedSingleton=[NSAllocateObject(self class),0,NULL) init];
    }
}// 子类可以重写一下retain copy release autorelease进行合适的内存管理。
@end

4. 单例模式实现代码：（MRC）
   static MJSoundTool *_soundTool = nil;
   
   若是ARC：
   在build加标记-fobjc-arc
   与MRC类似，只是没有了release，retain。
   在宏中用if__has_feature(objc_arc)判断
   创建单例设计模式的基本步骤：
   • 声明一个单件对象的静态实例,并初始化为nil。
   • 创建一个类的类工厂方法,当且仅当这个类的实例为nil时生成一个该类的实例
   • 实现NScopying协议, 覆盖allocWithZone:方法,确保用户在直接分配和初始化对象时,不会产 生另一个对象。
     @interface MJSoundTool : NSObject<NSCopying>
     
   • 覆盖release、autorelease、retain、retainCount方法, 以此确保单例的状态。
   • 在多线程的环境中,注意使用@synchronized关键字或GCD,确保静态实例被正确的创建和初始化。

单例模式在IOS中的应用

单例模式在IOS中的应用非常广泛，如 UIApplication、NSUserDefault
　　[NSNotificationCenter defaultCenter]、
　　[UIApplication sharedApplication]、
　　[NSFileManager defaultManager]
　　[UIAccelerometer sharedAccelerometer]接收来自单例实例的加速度数据等。
用在登录界面和一些第三方框架的二次封装等

观察者

KVO和NSNotification。KVO是被观察者主动向观察者发送消息。NOtification是被观察者想NotificationCenter发送消息，再由NotificationCenter post通知到每个注册的观察者。

代理

通知

KVC。KVO

工厂模式

自定义VIew用到。