你真的瞭解iOS代理設計模式嗎？

你真的瞭解iOS代理設計模式嗎？

在項目中我們經常會用到代理的設計模式，這是iOS中一種訊息傳遞的方式，也可以通過這種方式來傳遞一些參數。這篇文章會涵蓋代理的提示和原理，以及代理的記憶體管理等方面的知識。我會通過這些方面的知識，帶大家真正領略代理的奧妙。寫的有點多，但都是乾貨，我能寫下去，不知道你有沒有耐心看下去。本人能力有限，如果文章中有什麼問題或沒有講到的點，請幫忙指出，十分感謝！

iOS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：

  圖例

  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。

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  //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 @protocolLoginProtocol -(void)userLoginWithUsername:(NSString*)usernamepassword:(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：

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  //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.delegaterespondsToSelector:@selector(userLoginWithUsername:password:)]){ [self.delegateuserLoginWithUsername:self.username.textpassword: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。

  代理

  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

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  #import @protocolLoginProtocol @optional -(void)userLoginWithUsername:(NSString*)usernamepassword:(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。

   

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  #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。 */ @interfaceLoginViewController:UIViewController //通過屬性來設定代理對象 @property(nonatomic,weak)iddelegate; @end 實現部分： @implementationLoginViewController -(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.delegaterespondsToSelector:@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.delegateuserLoginWithUsername:self.username.textpassword: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。

   

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  //遵守登入協議 @interfaceViewController() @end @implementationViewController -(void)viewDidLoad{ [superviewDidLoad]; LoginViewController*loginVC=[[LoginViewControlleralloc]init]; loginVC.delegate=self; [self.navigationControllerpushViewController:loginVCanimated:YES]; } /** *代理方實現具體登入細節 */ -(void)userLoginWithUsername:(NSString*)usernamepassword:(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。

  代理原理

  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。

  強引用

  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。

  弱引用

  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。

   

  1 2	@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)

  常用寫法

  這是我們最佳化之後的控制器構成

  代理對象

  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

   

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  typedefvoid(^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) */ @interfaceTableViewDelegateObj: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; @end

   

  代理對象.m檔案中的實現

   

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  #import"TableViewDelegateObj.h" @interfaceTableViewDelegateObj() @property(nonatomic,strong)NSArray*dataList; @property(nonatomic,copy)selectCellselectBlock; @end @implementationTableViewDelegateObj +(instancetype)createTableViewDelegateWithDataList:(NSArray*)dataList selectBlock:(selectCell)selectBlock{ return[[[selfclass]alloc]initTableViewDelegateWithDataList:dataList selectBlock:selectBlock]; } -(instancetype)initTableViewDelegateWithDataList:(NSArray*)dataListselectBlock:(selectCell)selectBlock{ self=[superinit]; if(self){ self.dataList=dataList; self.selectBlock=selectBlock; } returnself; } -(UITableViewCell*)tableView:(UITableView*)tableViewcellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath*)indexPath{ staticNSString*identifier=@"cell"; UITableViewCell*cell=[tableViewdequeueReusableCellWithIdentifier:identifier]; if(!cell){ cell=[[UITableViewCellalloc]initWithStyle:UITableViewCellStyleDefaultreuseIdentifier:identifier]; } cell.textLabel.text=self.dataList[indexPath.row]; returncell; } -(NSInteger)tableView:(UITableView*)tableViewnumberOfRowsInSection:(NSInteger)section{ returnself.dataList.count; } -(void)tableView:(UITableView*)tableViewdidSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath*)indexPath{ [tableViewdeselectRowAtIndexPath:indexPathanimated: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。

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  self.tableDelegate=[TableViewDelegateObjcreateTableViewDelegateWithDataList: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。

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

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  @interfaceNSObject(CALayerDelegate) -(void)displayLayer:(CALayer*)layer; -(void)drawLayer:(CALayer*)layerinContext:(CGContextRef)ctx; -(void)layoutSublayersOfLayer:(CALayer*)layer; -(nullableid)actionForLayer:(CALayer*)layerforKey:(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。

  代理

  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。

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  NSOperationQueue*queue=[[NSOperationQueuealloc]init]; queue.maxConcurrentOperationCount=10; for(inti=0;i<100;i++){ [queueaddOperationWithBlock:^{ [[LoginViewControllershareInstance]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。

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  [selfdownloadTaskWithResumeData: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。