你真的瞭解iOS代理設計模式嗎？

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OS中訊息傳遞方式

在iOS中有很多種訊息傳遞方式，這裡先簡單介紹一下各種訊息傳遞方式。

• 通知：在iOS中由通知中樞進行訊息接收和訊息廣播，是一種一對多的訊息傳遞方式。

• 代理：是一種通用的設計模式，iOS中對代理支援的很好，由代理對象、委託者、協議三部分組成。

• block：iOS4.0中引入的一種回調方法，可以將回調處理代碼直接寫在block代碼塊中，看起來邏輯清晰代碼整齊。

• target action：通過將對象傳遞到另一個類中，在另一個類中將該對象當做target的方式，來調用該對象方法，從記憶體角度來說和代理類似。

• KVO：NSObject的Category－NSKeyValueObserving，通過屬性監聽的方式來監測某個值的變化，當值發生變化時調用KVO的回調方法。

.....當然還有其他回調方式，這裡只是簡單的列舉。

 

代理的基本使用

代理是一種通用的設計模式，在iOS中對代理設計模式支援的很好，有特定的文法來實現代理模式，OC語言可以通過@Protocol實現協議。

代理主要由三部分組成：

• 協議：用來指定代理雙方可以做什麼，必須做什麼。

• 代理：根據指定的協議，完成委託方需要實現的功能。

• 委託：根據指定的協議，指定代理去完成什麼功能。

這裡用一張圖來闡述一下三方之間的關係：

 

Protocol－協議的概念

從中我們可以看到三方之間的關係，在實際應用中通過協議來規定代理雙方的行為，協議中的內容一般都是方法列表，當然也可以定義屬性，我會在後續文章中順帶講一下協議中定義屬性。

協議是公用的定義，如果只是某個類使用，我們常做的就是寫在某個類中。如果是多個類都是用同一個協議，建議建立一個Protocol檔案，在這個檔案中定義協議。遵循的協議可以被繼承，例如我們常用的UITableView，由於繼承自UIScrollView的緣故，所以也將UIScrollViewDelegate繼承了過來，我們可以通過代理方法擷取UITableView位移量等狀態參數。

協議只能定義公用的一套介面，類似於一個約束代理雙方的作用。但不能提供具體的實現方法，實現方法需要代理對象去實現。協議可以繼承其他協議，並且可以繼承多個協議，在iOS中對象是不支援多繼承的，而協議可以多繼承。

// 當前協議繼承了三個協議，這樣其他三個協議中的方法列表都會被繼承過來@protocol LoginProtocol- (void)userLoginWithUsername:(NSString *)username password:(NSString *)password;@end

協議有兩個修飾符@optional和@required，建立一個協議如果沒有聲明，預設是@required狀態的。這兩個修飾符只是約定代理是否強制需要遵守協議，如果@required狀態的方法代理沒有遵守，會報一個黃色的警告，只是起一個約束的作用，沒有其他功能。

無論是@optional還是@required，在委託方調用代理方法時都需要做一個判斷，判斷代理是否實現當前方法，否則會導致崩潰。

樣本：

// 判斷代理對象是否實現這個方法，沒有實現會導致崩潰if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(userLoginWithUsername:password:)]) {    [self.delegate userLoginWithUsername:self.username.text password:self.password.text];}

下面我們將用一個小例子來講解一下這個問題：

樣本：假設我在公司正在敲代碼，敲的正開心呢，突然口渴了，想喝一瓶紅茶。這時我就可以拿起手機去外賣app上定一個紅茶，然後外賣app就會下單給店鋪並讓店鋪給我送過來。

這個過程中，外賣app就是我的代理，我就是委託方，我買了一瓶紅茶並付給外賣app錢，這就是購買協議。我只需要從外賣app上購買就可以，具體的操作都由外賣app去處理，我只需要最後接收這瓶紅茶就可以。我付的錢就是參數，最後送過來的紅茶就是處理結果。

但是我買紅茶的同時，我還想吃一份必勝客披薩，我需要另外向必勝客app去訂餐，上面的外賣app並沒有這個功能。我又向必勝客購買了一份披薩，必勝客當做我的代理去為我做這份披薩，並最後送到我手裡。這就是多個代理對象，我就是委託方。

 

在iOS中一個代理可以有多個委託方，而一個委託方也可以有多個代理。我指定了外賣app和必勝客兩個代理，也可以再指定麥當勞等多個代理，委託方也可以為多個代理服務。

代理對象在很多情況下其實是可以複用的，可以建立多個代理對象為多個委託方服務，在下面將會通過一個小例子介紹一下控制器代理的複用。

下面是一個簡單的代理：

首先定義一個協議類，來定義公用協議

#import@protocol LoginProtocol@optional- (void)userLoginWithUsername:(NSString *)username password:(NSString *)password;@end

定義委託類，這裡簡單實現了一個使用者登入功能，將使用者登入後的帳號密碼傳遞出去，有代理來處理具體登入細節。

#import #import "LoginProtocol.h"/** *  當前類是委託類。使用者登入後，讓代理對象去實現登入的具體細節，委託類不需要知道其中實現的具體細節。 */@interface LoginViewController : UIViewController// 通過屬性來設定代理對象@property (nonatomic, weak) id delegate;@end 實現部分： @implementation LoginViewController- (void)loginButtonClick:(UIButton *)button {  // 判斷代理對象是否實現這個方法，沒有實現會導致崩潰  if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(userLoginWithUsername:password:)]) {      // 調用代理對象的登入方法，代理對象去實現登入方法      [self.delegate userLoginWithUsername:self.username.text password:self.password.text];  }}

代理方，實現具體的登入流程，委託方不需要知道實現細節。

/ 遵守登入協議@interface ViewController ()  @end @implementation ViewController- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];     LoginViewController *loginVC = [[LoginViewController alloc] init];    loginVC.delegate = self;    [self.navigationController pushViewController:loginVC animated:YES];} /** *  代理方實現具體登入細節 */- (void)userLoginWithUsername:(NSString *)username password:(NSString *)password {    NSLog(@"username : %@, password : %@", username, password);}

代理使用原理

代理實現流程

在iOS中代理的本質就是代理對象記憶體的傳遞和操作，我們在委託類設定代理對象後，實際上只是用一個id類型的指標將代理對象進行了一個弱引用。委託方讓代理方執行操作，實際上是在委託類中向這個id類型指標指向的對象發送訊息，而這個id類型指標指向的對象，就是代理對象。

 

 

通過上面這張圖我們發現，其實委託方的代理屬性本質上就是代理對象自身，設定委託代理就是代理屬性指標指向代理對象，相當於代理對象只是在委託方中調用自己的方法，如果方法沒有實現就會導致崩潰。從崩潰的資訊上來看，就可以看出來是代理方沒有實現協議中的方法導致的崩潰。

而協議只是一種文法，是聲明委託方中的代理屬性可以調用協議中聲明的方法，而協議中方法的實現還是有代理方完成，而協議方和委託方都不知道代理方有沒有完成，也不需要知道怎麼完成。

代理記憶體管理

為什麼我們設定代理屬性都使用weak呢？

我們定義的指標預設都是__strong類型的，而屬性本質上也是一個成員變數和set、get方法構成的，strong類型的指標會造成強引用，必定會影響一個對象的生命週期，這也就會形成循環參考。

 

 

中，由於代理對象使用強引用指標，引用建立的委託方LoginVC對象，並且成為LoginVC的代理。這就會導致LoginVC的delegate屬性強引用代理對象，導致循環參考的問題，最終兩個對象都無法正常釋放。

 

 

我們將LoginVC對象的delegate屬性，設定為弱引用屬性。這樣在代理對象生命週期存在時，可以正常為我們工作，如果代理對象被釋放，委託方和代理對象都不會因為記憶體釋放導致的Crash。

但是，這樣還有點問題，真的不會崩潰嗎？

下面兩種方式都是弱引用代理對象，但是第一種在代理對象被釋放後不會導致崩潰，而第二種會導致崩潰。

 

12	@property (nonatomic, weak) iddelegate;@property (nonatomic, assign) iddelegate;

weak和assign是一種“非擁有關係”的指標，通過這兩種修飾符修飾的指標變數，都不會改變被引用對象的引用計數。但是在一個對象被釋放後，weak會自動將指標指向nil，而assign則不會。在iOS中，向nil發送訊息時不會導致崩潰的，所以assign就會導致野指標的錯誤unrecognized selector sent to instance。

所以我們如果修飾代理屬性，還是用weak修飾吧，比較安全。

控制器瘦身－代理對象

為什麼要使用代理對象？

隨著項目越來越複雜，控制器也隨著業務的增加而變得越來越臃腫。對於這種情況，很多人都想到了最近比較火的MVVM設計模式。但是這種模式學習曲線很大不好掌握，對於新項目來說可以使用，對於一個已經很複雜的大中型項目，就不太好動架構這層的東西了。

在項目中用到比較多的控制項應該就有UITableView了，有的頁面往往UITableView的處理邏輯很多，這就是導致控制器臃腫的一個很大的原因。對於這種問題，我們可以考慮給控制器瘦身，通過代理對象的方式給控制器瘦身。

什麼是代理對象

這是平常控制器使用UITableView(圖畫的難看，主要是意思理解就行)

 

這是我們最佳化之後的控制器構成

 

從上面兩張圖可以看出，我們將UITableView的delegate和DataSource單獨拿出來，由一個代理對象類進行控制，只將必須控制器處理的邏輯傳遞給控制器處理。

UITableView的資料處理、展示邏輯和簡單的邏輯互動都由代理對象去處理，和控制器相關的邏輯處理傳遞出來，交由控制器來處理，這樣控制器的工作少了很多，而且耦合度也大大降低了。這樣一來，我們只需要將需要處理的工作交由代理對象處理，並傳入一些參數即可。

下面我們用一段代碼來實現一個簡單的代理對象

代理對象.h檔案的聲明

 

 

 

typedef void (^selectCell) (NSIndexPath *indexPath);/** *  代理對象(UITableView的協議需要聲明在.h檔案中，不然外界在使用的時候會報黃色警告，看起來不太舒服) */@interface TableViewDelegateObj : NSObject [UITableViewDelegate, UITableViewDataSource]（因識別問題，這裡將角括弧改為方括弧） /** *  建立代理對象執行個體，並將資料列表傳進去 *  代理對象將訊息傳遞出去，是通過block的方式向外傳遞訊息的 *  @return 返回執行個體對象 */+ (instancetype)createTableViewDelegateWithDataList:(NSArray *)dataList                                        selectBlock:(selectCell)selectBlock;

 

代理對象.m檔案中的實現

 

#import "TableViewDelegateObj.h" @interface TableViewDelegateObj () @property (nonatomic, strong) NSArray   *dataList;@property (nonatomic, copy)   selectCell selectBlock;@end @implementation TableViewDelegateObj+ (instancetype)createTableViewDelegateWithDataList:(NSArray *)dataList                                        selectBlock:(selectCell)selectBlock {    return [[[self class] alloc] initTableViewDelegateWithDataList:dataList                                                       selectBlock:selectBlock];} - (instancetype)initTableViewDelegateWithDataList:(NSArray *)dataList selectBlock:(selectCell)selectBlock {    self = [super init];    if (self) {        self.dataList = dataList;        self.selectBlock = selectBlock;    }    return self;} - (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {    static NSString *identifier = @"cell";    UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:identifier];    if (!cell) {        cell = [[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:identifier];    }    cell.textLabel.text = self.dataList[indexPath.row];    return cell;} - (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section {    return self.dataList.count;} - (void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {    [tableView deselectRowAtIndexPath:indexPath animated:NO];    // 將點擊事件通過block的方式傳遞出去    self.selectBlock(indexPath);}@end外界控制器的調用非常簡單，幾行代碼就搞定了。123456self.tableDelegate = [TableViewDelegateObj createTableViewDelegateWithDataList:self.dataList                                                                    selectBlock:^(NSIndexPath *indexPath) {    NSLog(@"點擊了%ld行cell", (long)indexPath.row);}];self.tableView.delegate = self.tableDelegate;self.tableView.dataSource = self.tableDelegate;

在控制器中只需要建立一個代理對象類，並將UITableView的delegate和dataSource都交給代理對象去處理，讓代理對象成為UITableView的代理，解決了控制器臃腫以及和UITableView的解藕。

上面的代碼只是簡單的實現了點擊cell的功能，如果有其他需求大多也都可以在代理對象中進行處理。使用代理對象類還有一個好處，就是如果多個UITableView邏輯一樣或類似，代理對象是可以複用的。

非正式協議

簡介

在iOS2.0之前還沒有引入@Protocol正式協議之前，實現協議的功能主要是通過給NSObject添加Category的方式。這種通過Category的方式，相對於iOS2.0之後引入的@Protocol，就叫做非正式協議。

正如上面所說的，非正式協議一般都是以NSObject的Category的方式存在的。由於是對NSObject進行的Category，所以所有基於NSObject的子類，都接受了所定義的非正式協議。對於@Protocol來說編譯器會在編譯期檢查語法錯誤，而非正式協議則不會檢查是否實現。

非正式協議中沒有@Protocol的@optional和@required之分，和@Protocol一樣在調用的時候，需要進行判斷方法是否實現。

 

// 由於是使用的Category，所以需要用self來判斷方法是否實現if ([self respondsToSelector:@selector(userLoginWithUsername:password:)]) {    [self userLoginWithUsername:self.username.text password:self.password.text];}

非正式協議樣本

在iOS早期也使用了大量非正式協議，例如CALayerDelegate就是非正式協議的一種實現，非正式協議本質上就是Category。

 

@interface NSObject (CALayerDelegate)- (void)displayLayer:(CALayer *)layer;- (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx;- (void)layoutSublayersOfLayer:(CALayer *)layer;- (nullable id)actionForLayer:(CALayer *)layer forKey:(NSString *)event;@end

代理和block的選擇

在iOS中的回調方法有很多，而代理和block功能更加相似，都是直接進行回調，那我們應該用哪個呢，或者說哪個更好呢？

其實這兩種訊息傳遞的方式，沒有哪個更好、哪個不好直說....我們應該區分的是在什麼情況下應該用什麼，用什麼更合適！下面我將會簡單的介紹一下在不同情況下代理和block的選擇：

• 多個訊息傳遞，應該使用delegate。在有多個訊息傳遞時，用delegate實現更合適，看起來也更清晰。block就不太好了，這個時候block反而不便於維護，而且看起來非常臃腫，很彆扭。例如UIKit的UITableView中有很多代理如果都換成block實現，我們腦海裡想一下這個情境，這裡就不用代碼寫例子了.....那簡直看起來不能忍受。

• 一個委派物件的代理屬性只能有一個代理對象，如果想要委派物件調用多個代理對象的回調應該用block。

 

上面圖中代理1可以被設定，代理2和代理3設定的時候被划了叉，是因為這個步驟是錯誤的操作。我們上面說過，delegate只是一個儲存某個代理對象的地址，如果設定多個代理相當於重新賦值，只有最後一個設定的代理才會被真正賦值。

• 單例對象最好不要用delegate。單例對象由於始終都只是同一個對象，如果使用delegate，就會造成我們上面說的delegate屬性被重新賦值的問題，最終只能有一個對象可以正常響應代理方法。

這種情況我們可以使用block的方式，在主線程的多個對象中使用block都是沒問題的，下面我們將用一個迴圈暴力測試一下block到底有沒有問題。

 

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];queue.maxConcurrentOperationCount = 10;for (int i = 0; i < 100; i++) {    [queue addOperationWithBlock:^{        [[LoginViewController shareInstance] userLoginWithSuccess:^(NSString *username) {            NSLog(@"TestTableViewController : %d", i);        }];    }];}

上面用NSOperationQueue建立了一個新的隊列，並且將最大並發數設定為10，然後建立一個100次的迴圈。我們在多線程情況下測試單例在block的情況下能否正常使用，答案是可以的。但是我們還是需要注意一點，在多線程情況下因為是單例對象，我們對block中必要的地方加鎖，防止資源搶奪的問題發生。

• 代理是可選的，而block在方法調用的時候只能通過將某個參數傳遞一個nil進去，只不過這並不是什麼大問題，沒有代碼潔癖的可以忽略。

[self downloadTaskWithResumeData:resumeData                  sessionManager:manager                        savePath:savePath                   progressBlock:nil                    successBlock:successBlock                    failureBlock:failureBlock];

• 代理更加面相過程，block則更面向結果。從設計模式的角度來說，代理更佳面向過程，而block更佳面向結果。例如我們使用NSXMLParserDelegate代理進行XML解析，NSXMLParserDelegate中有很多代理方法，NSXMLParser會不間斷調用這些方法將一些轉換的參數傳遞出來，這就是NSXMLParser解析流程，這些通過代理來展現比較合適。而例如一個網路請求回來，就通過success、failure代碼塊來展示就比較好。

• 從效能上來說，block的效能消耗要略大於delegate，因為block會涉及到棧區向堆區拷貝等操作，時間和空間上的消耗都大於代理。而代理只是定義了一個方法列表，在遵守協議對象的objc_protocol_list中添加一個節點，在運行時向遵守協議的對象發送訊息即可。這篇文章並不是講block的，所以不對此做過多敘述。唐巧有一篇文章介紹過block，非常推薦這篇文章去深入學習block。

你真的瞭解iOS代理設計模式嗎？