内容简介:MVC是一个做iOS开发都知道的设计模式,也是Apple官方推荐的设计模式。实际上,Cocoa Touch就是按照MVC来设计的。这里,我们先不讲MVC是什么,我们先来谈谈软件设计的一些原则或者说理念。在开发App的时候,我们的基本目标有以下几点:可靠性 - App的功能能够正常使用
前言
MVC是一个做iOS开发都知道的设计模式,也是Apple官方推荐的设计模式。实际上,Cocoa Touch就是按照MVC来设计的。
这里,我们先不讲MVC是什么,我们先来谈谈软件设计的一些原则或者说理念。在开发App的时候,我们的基本目标有以下几点:
可靠性 - App的功能能够正常使用
健壮性 - 在用户非正常使用的时候,app也能够正常反应,不要崩溃
效率性 - 启动时间,耗电,流量,界面反应速度在用户容忍的范围以内
上文三点是表象层的东西,是大多数开发者或者团队会着重注意的。除了这三点,还有一些目标是工程方面的也是开发者要注意的:
可修改性/可扩展性 - 软件需要迭代,功能不断完善
容易理解 - 代码能够容易理解
可测试性 - 代码能够方便的编写单元测试和集成测试
可复用性 - 不用一次又一次造轮子
于是,软件设计领域有了几大通用设计原则来帮助我们实现这些目标:
单一功能原则,最少知识原则,聚合复用原则,接口隔离原则,依赖倒置原则,里氏代换原则,开-闭原则
这里的每一个原则都可以写单独的一篇文章,本文篇幅有限,不多讲解。
基于这些设计目标和理念,软件设计领域又有了设计模式。MVC/MVVM都是就是 设计模式 的一种。
MVC
历史
二十世纪世纪八十年代,Trygve Reenskaug在访问Palo Alto(施乐帕克)实验室的时候,第一次提出了MVC,并且在Smalltalk-76进行了实践,大名鼎鼎的施乐帕克实验室有很多划时代的研发成果:个人电脑,以太网,图形用户界面等。
在接下来的一段时间内,MVC不断的进化,基于MVC又提出了诸如MVP(model–view–presenter),MVVM(model–view–viewmodel)等设计模式。
组件
MVC设计模式按照职责将应用中的对象分成了三部分:Model,View,Controller。MVC除了将应用划分成了三个模块,还定义了模块之间的通信方式。
Model
Model定义了你的应用是什么(What)。Model通常是纯粹的NSObject子类(Swift中可以是Struct/Class),仅仅用来表示数据模型。
Controller
Controller定义了Model如何显示给用户(How),并且View接收到的事件反馈到最后Model的变化。Controller层作为MVC的枢纽,往往要承担许多Model与View同步的工作。
View
View是Model的最终呈现,也就是用户看到的界面。
优点
MVC设计模式是是一个成熟的设计模式,也是Apple推荐的的设计模式,即使是刚入行的iOS开发者也多少了解这个设计模式,所以对于新人来说上手迅速,并且有大量的文档和范例来供我们参考。
在MVC模式中,View层是比较容易复用的,对应Cocoa中的UIView及其子类。所以,github的iOS开源项目中,View层也是最多的。
Model层涉及到了应用是什么,这一层非常独立,但是往往和具体业务相关,所以很难跨App服用。
既然只有Model-View-Controller三个组件,那么剩余的逻辑层代码就比较清楚了,全部堆积到Controller。
通信
MVC不仅定义了三类组件,还定义了组件之间通信的方式。
MVC三个组件之间的通信方式如图
Controller作为枢纽,它指向view和Model的线都是绿色的,意味着Controller可以直接访问(以引用的方式持有)Model和View。
View指向Controller的是虚线,虚线表示View到Controller的通信是盲通信的,原因也很简单:View是纯粹的展示部分,它不应该知道Controller是什么,它的工作就是拿到数据渲染出来。
那么,何为盲通信呢?简单来说当消息的发送者不知道接受者详细信息的时候,这样的通信就是盲通信。Cocoa Touch为我们提供了诸如delegate(dataSource),block,target/action这些盲通信方式。
Model指向Controller的同样也是虚线。原因也差不多,Model层代表的数据层应该与Controller无关。当Model改变的时候,通过KVO或者Notification的方式来通知Controller应当更新View。
这里有一点要提一下:UIViewController往往用来作为MVC中的Controller,MVC中的Controller也可以由其他类来实现。
问题
通过上文的讲解,我们可以看到在纯粹的MVC设计模式中,Controller不得不承担大量的工作:
网络API请求
数据读写
日志统计
数据的处理(JSON<=>Object,数据计算)
对View进行布局,动画
处理Controller之间的跳转(push/modal/custom)
处理View层传来的事件,返回到Model层
监听Model层,反馈给View层
于是,大量的代码堆积在Controller层中,MVC最后成了Massive View Controller(重量级视图控制器)。
为了解决这种问题,我们通常会为Controller瘦身,也就是把Controller中代码抽出到不同的类中,引入MVVM就是为Controller瘦身的一个很好的实践。
MVVM
在MVVM设计模式中,组件变成了Model-View-ViewModel。
MVVM有两个规则
View持有ViewModel的引用,反之没有
ViewModel持有Model的引用,反之没有
图中,我们仍然以实线表示持有,虚线表示盲通信。
在iOS开发中,UIViewController是一个相当重要的角色,它是一个个界面的容器,负责接收各类系统的事件,能够实现界面专场的各种效果,配合NavigationController等能够轻易的实现各类界面切换。
在实践中,我们发现UIViewController和View往往是绑定在一起的,比如UIViewController的一个属性就是view。在MVVM中,Controller可以当作一个重量级的View(负责界面切换和处理各类系统事件)。
不难看出,MVVM是对MVC的扩展,所以MVVM可以完美的兼容MVC。
对于一个界面来说,有时候View和ViewModel往往不止一个,MVVM也可以组合使用:
Controller解耦
MVC是一个优秀的设计模式,本文讲解MVVM也不是说想要用MVVM来替代MVC。对于软件设计来说,设计模式仅仅是一些参考工具,并没有固定的范式,使用起来是很灵活的。MVVM的很多理念对于Controller解耦是很有帮助的。
SubView
把相关的View放到一个Container View里,这样把对应View的创建,Layout等代码抽离出来,并且由Container统一处理用户交互,回调给外部。(这个比较好理解,就不举例子了)
TableView
关于TableView的Delegate/DataSource解耦,我单独写了一篇博客:
优雅的开发TableView
并且,提供了一个Swift开源库,来进行解耦:
MDTable
Layout
在iOS中,视图的Layout一直是代码很乱的一块。通常Layout有两种
手动的计算Frame - 简单粗暴,但是修改起来困难,易读性也不好
通过约束AutoLayout - 有学习成本,并且不好debug,但是修改起来方便,也容易阅读。
通常使用Autolayout,我们都会用一些DSL的三方库:Masonry(OC),SnapKit(Swift)。
以一个常见的Layout为例,以下两图是在一个App中很常见的两种TableViewCell Layout:
两行列表
左边图,右边detail
这里,我们只关心左侧的图,在常规的Layout情况下Cell中的代码:
//Swift代码,使用SnapKit leftImageView = UIImageView(frame: CGRect.zero) contentView.addSubview(rightLabel) //Layout leftImageView.snp.makeConstraints { (maker) in maker.leading.equalTo(contentView).offset(8.0) maker.width.height.equalTo(80) maker.centerY.equalTo(contentView) }
于是,两种cell类中,我们把上述代码进行Copy Paste。
那么有没有一种更好的方式进行Layout复用呢?
其实有两种方式进行Layout复用:
继承(由基类提供Layout) 个人不喜欢继承,继承带来的额外的耦合会造成后期维护牵一发而动全身。
Layout独立抽离出来,以协议的方式进行依赖。
这里以第二种方式为例:
首先定义一个协议:来定义可以用来布局
protocol Layoutable { func layoutMaker() ->(ConstraintMaker) -> Void
然后,对UIView进行扩展,增加布局方法,同时对于client端隐藏snapKit
extension UIView{ func makeLayout(_ layouter:Layoutable) { snp.makeConstraints(layouter.layoutMaker()) } }
然后,我们定义一个结构体,来表示左侧的正方形布局
struct LeftSquareLayout : Layoutable { func layoutMaker() -> (ConstraintMaker) -> Void { return { maker in maker.leading.equalTo(self.superView).offset(8.0) maker.width.height.equalTo(self.length) maker.centerY.equalTo(self.superView) } } var length :CGFloat var superView : UIView init(length: CGFloat, superView:UIView) { self.length = length self.superView = superView } }
于是,左侧图片的Layout代码变成了如下:
leftImageView.makeLayout(LeftSquareLayout(length: 80, superView: contentView))
工厂
工厂是一个很好的设计模式,你是否不断的在代码里重写类似的代码:
let titleLabel = UILabel(frame: CGRect.zero) titleLabel.font = UIFont.systemFont(ofSize: 14) titleLabel.textColor = UIColor(colorLiteralRed: 0.3, green: 0.3, blue: 0.3, alpha: 1.0) titleLabel.text = "Inital Text" contentView.addSubview(titleLabel)
一般App的字体的大小和颜色都是几种之一,这时候我们用工厂的方式生产实例,能更好的实现代码复用:
定义Label类型:
enum LabelStyle { case title case subTitle }
定义工厂方法:
extension UILabel{ static func with(style initalStyle:LabelStyle) -> UILabel{ switch initalStyle { case .title: let titleLabel = UILabel(frame: CGRect.zero) titleLabel.font = UIFont.systemFont(ofSize: 14) titleLabel.textColor = UIColor(colorLiteralRed: 0.3, green: 0.3, blue: 0.3, alpha: 1.0) return titleLabel default: return UILabel() } } }
我们还可以提供两个方法,能够让我们链式的添加到superView和config
extension UILabel{ @discardableResult func added(into superView:UIView) -> UILabel{ superView.addSubview(self) return self } @discardableResult func then(config:(UILabel) -> Void) ->UILabel{ config(self) return self } }
于是,代码变成了这样子
UILabel.with(style: .title).added(into: contentView).then { $0.text = "Inital Text"}
在结合上文的Layout,我们甚至可以用一个链式的调用完成初始化和Layout
UILabel.with(style: .title) .added(into: contentView) .then { $0.text = "Inital Text"} .makeLayout(yourLayout)
Note: 仅仅举例,实际应用中,你可以需要更好的去设计语法
链式调用的延伸阅读:PromiseKit
ViewModel
在MVC的Controller解耦中,引入ViewModel是一种很常见的方式。把Controller中对应与View相关的逻辑层出来,这样Controller需要做的就是
从DB/网络中获取数据,转换成ViewModel
把ViewModel装载给View
View的属性与ViewModel值绑定在一起(单向)
在Swift中,实现单向绑定是很容易的:
定义一个可绑定类型:
class Obserable<T>{ typealias ObserableType = (T) -> Void var value:T{ didSet{ observer?(value) } } var observer:(ObserableType)? func bind(to observer:@escaping ObserableType){ self.observer = observer observer(value) } init(value:T){ self.value = value } }
然后,我们扩展UILabel,让其text能够绑定到某一个Obserable值上
extension UILabel{
var ob_text:Obserable.ObserableType {
return { value in
self.text = value
}
}
}
接着,建立一个ViewModel
class MyViewModel{
var labelText:Obserable{
init( text: String)
self.labelText = Obserable(value: text)
}
}
然后,就可以这么用单向绑定了
let label = UILabel() let viewModel = MyViewModel(text: "Inital Text") viewModel.labelText.bind(to: label.ob_text) //修改viewModel会自动同步到Label viewMoel.labelText.value = "New Text"
当然,实际使用MVVM的时候,手动实现绑定和View事件回调也可以。
延伸阅读:
RxSwift
ReactiveCocoa
猿题库 iOS 客户端架构设计
网络
网络请求的代码往往也是放到UIController的生命周期里(比如viewDidLoad)或者某些用户的UI操纵。假设你基于以下三个开源库框架进行网络请求和JSON解析
Alamofire
ObjectMapper
AlamofireObjectMapper
我们来模拟一个登录的网络请求,首先定义一个数据结构表示登录的结果
struct LoginResult: Mappable{ var token: String var name: String init?(map: Map) {/* */} mutating func mapping(map: Map) { name <- map["name"] token <- map["token"] } }
然后,在button点击事件中,进行login
func handleLogin(sender:UIButton){
let userName = "userName"
let passWord = "password"
let url = "https://api.example.com/user/login"
let params = ["username":userName,"password":passWord]
Alamofire.request(url, method: .post, parameters: params, encoding: JSONEncoding()).responseObject { (response:DataResponse) in
guard let result = response. value else{
print(response.error ?? "Unknown Error")
return
}
print(result.name)
print(result.token)
}
}
这是一个很常规的做法:
在Controller中获取网络请求需要的数据
把请求数据给网络模块,网络模块负责请求网络数据,并且解析成对象,然后异步回调给Controller
在Controller中处理网络模块回调的结果
这么做有两个问题
host,paramter encoding等相关信息对Controller应当透明
Controller不应该知道网络层是基于Alamofire的
于是,这里我们把网络层抽离:
首先,定义一个协议,表示能够解析成一个网络请求的类型:
protocol NetworkAPIConvertable { var host:String {get} var path:String {get} var method:RequestMethod{get} var requestEncoding:RequestEncoding{get} var requestParams:[String:Any]{get} }
其中,RequestMethod和RequestEncoding是对Alamofire的简单封装
enum RequestEncoding{ case json, propertyList, url } enum RequestMethod{ case get, post, delete, put } private extension RequestMethod{ func toAlamofireMethod()->HTTPMethod{ switch self { case .get: return .get case .post: return .post case .delete: return .delete case .put: return .put } } } private extension RequestEncoding{ func toAlamofireEncoding()->ParameterEncoding{ switch self { case .json: return JSONEncoding() case .propertyList: return PropertyListEncoding() case .url: return URLEncoding() } } }
接着,定义请求的接口
struct APIRouter{
static func request(api:NetworkAPIConvertable,completionHandler:@escaping (ResponseResult ) -> Void){
let requestPath = api.host + "/" + api.path
_ = Alamofire. request(requestPath,
method: api.method.toAlamofireMethod(),
parameters: api.requestParams,
encoding: api.requestEncoding.toAlamofireEncoding())
.responseObject { ( response:DataResponse) in
if let value = response.value{
completionHandler(ResponseResult.succeed(value: value))
} else{
completionHandler(ResponseResult. error( error: response. error ?? NSError(domain: "com.error.unknown", code: -1, userInfo: nil)))
}
}
}
}
enum ResponseResult{
case succeed(value:Value)
case error( error: Error)
}
于是,我们的网络层封装基本完成了。然后,我们来定义我们的login API
enum NetworkService{ case login(userName:String,password:String) //Add what you need } extension NetworkService: NetworkAPIConvertable{ var host: String { return "https://api.example.com" } var requestEncoding: RequestEncoding { switch self { case .login(_,_): return .json } } var requestParams: [String : Any] { switch self { case .login(let userName, let password): return ["username":userName,"password":password] } } var path: String { switch self { case .login(_,_): return "user/login" } } var method: RequestMethod { switch self { case .login(_,_): return .post } } }
接着,网络请求变成了
let userName = "userName"
let passWord = "password"
let login = NetworkService.login(userName: userName, password: passWord)
APIRouter.request(api: login) { (response:ResponseResult) in
switch response{
case .succeed( let value):
print(value.token)
case . error( let error):
print( error)
}
}
延伸阅读:Moya
日志
大部分App都会做日志分析,于是你的代码中不得不进行埋点: func tableView(_ tableView: UITableView, didSelectRowAt indexPath: IndexPath) { tableView.deselectRow(at: indexPath, animated: true) //发送日志 Logger.collectWithContent(....) }
当你看这样的代码的时候,日志代码也在看着你:
是不是很痛苦呢?
在抽离日志之前,我们想想什么样的日志模块是我们想要的?
尽量不要侵入业务代码
支持由后台动态下发日志统计内容
AOP是一种常见的日志统计解决:
通过AOP的方式hook所有需要统计的UIView事件回调,然后通过KVC的方式来获取日志需要的数据,是常见的无埋点日志解决方案。
比如很常见的友盟统计需要在viewWillAppear/viewWillDisappear中加入代码:
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated { [super viewWillAppear:animated]; [MobClick beginLogPageView:@"Page1"]; } - (void)viewWillDisappear:(BOOL)animated { [super viewWillDisappear:animated]; [MobClick endLogPageView:@"Page1"]; }
使用AOP的方式,代码变成如下:
void swizzle(Class cls,SEL originalSEL,SEL swizzledSEL){ Method originalMethod = class_getInstanceMethod(cls, originalSEL); Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(cls, swizzledSEL); method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod); } @implementation UIViewController (QTSwizzle) + (void)load{ static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ swizzle(self.class, @selector(viewWillAppear:), @selector(sw_viewWillAppear:))); swizzle(self.class, @selector(viewWillDisappear:), @selector(sw_viewWillDisappear:))); }); } - (void)qt_viewWillAppear:(BOOL)animated{ [self qt_viewWillAppear:animated]; // Log代码 } - (void)qt_viewWillDisappear:(BOOL)animated{ [self qt_viewWillDisappear:animated]; // Log代码 } @end
void swizzle(Class cls,SEL originalSEL,SEL swizzledSEL){ Method originalMethod = class_getInstanceMethod(cls, originalSEL); Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(cls, swizzledSEL); method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod); } @implementation UIViewController (QTSwizzle) + (void)load{ static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ swizzle(self.class, @selector(viewWillAppear:), @selector(sw_viewWillAppear:))); swizzle(self.class, @selector(viewWillDisappear:), @selector(sw_viewWillDisappear:))); }); } - (void)qt_viewWillAppear:(BOOL)animated{ [self qt_viewWillAppear:animated]; // Log代码 } - (void)qt_viewWillDisappear:(BOOL)animated{ [self qt_viewWillDisappear:animated]; // Log代码 } @end
可以看到,我们通过AOP,在原有的viewWillAppear后动态插入的日志代码,其他点击事件也可以类似处理。另外,Objective C有一个很方便的用来做AOP的开源框架:Aspects
细心的同学可能看到了,这块的代码我是以Objective C作为例子的,因为OC的Runtime特性,可以很方便的做AOP。对于NSObject及其子类,Swift也支持AOP,但是考虑到Swift的语言特性,关于Swift的无侵入日志,也许还可以方案:
一套支持日志统计的框架。这个看起来工作量很大,但其实需要做大量日志统计的公司往往都有自己的一套XXUIKit,在基类里加入日志统计的基础逻辑也未尝不可
编译期AOP。这个仅局限于理论,就是
延伸阅读:
iOS无埋点数据SDK实践之路
消息转发机制与Aspects源码解析
数据存储
iOS常用的本地数据存储方案有几种:
UserDefaults 用户配置信息
File/Plist 少量的无须结构化查询的数据
KeyChain 密码/证书等用户认证数据
数据库 需要结构化查询的信息
iCloud
而数据库往往是App的数据核心。在iOS中:可以选择数据库技术有
CoreData - 对应开源库MagicalRecord
Sqlite直接封装 - 对应开源库 FMDB
Realm
CoreData的坑比较多,想要用好需要比较高的学习成本。Relam和 Sqlite 都是建立结构化查询数据库的比较好的选择。
使用FMDB,你的代码类似这样子的。
let queue = FMDatabaseQueue(url: fileURL) queue.inTransaction { db, rollback in do { try db.executeUpdate("INSERT INTO foo (bar) VALUES (?)", values: [1]) try db.executeUpdate("INSERT INTO foo (bar) VALUES (?)", values: [2]) } catch { rollback.pointee = true } }
可以看到,FMDB是把sqlite从C的API封装成了Objective/Swfit等上层API。但是还是缺少了两项比较核心的
ORM(Object Relational Mapping)从数据库的表映射到Structs/Class
查询语言。在代码里进行 SQL 字符串的编写是繁琐的也容易出问题
于是,通常你需要在FMDB(Sqlite)上在进行一层封装,这一层封装提供ORM和查询语言。从而更有好的提供上层接口。类似的框架有:
WCDB 微信最近开源的数据库
GYDataCenter
延伸阅读:
微信移动端数据库组件WCDB系列(一)-iOS基础篇
微信移动端数据库组件WCDB系列(二) — 数据库修复三板斧
微信iOS SQLite源码优化实践.md
路由
在iOS开发中,UIViewController之间的跳转是无法避免的一个问题。比如,一个ViewControllerA想要跳转到ViewControllerB
#import "ViewControllerB.h" //... ViewControllerB * vcb = [[ViewControllerB alloc] init]; [self.navigationController pushViewController:vcb animated:YES];
当在一个类中import另一个类的时候,这两个类就形成了强耦合。
另外,很多App都有一个用户中心的界面,这个界面有一些特点就是会跳转到很多界面。于是,日积月累,这个类中,你会发现代码编程了这个样子:
if indexPath.secion == 0{ if indexPath.row == 0{ }else if.... }else if indexPath.section == 1{ } ....
大量的if/else造成代码难以阅读,并且难以修改。
一个典型的解Controller与Controller解耦方案就是加一个中间层:路由,并且建立Module(模块)来管理一组Controller。
类似这种的路由架构,在App启动的时候,通过注入的方式把各个Module
一个典型的跳转请求如下:
ControllerA发起跳转请求Request
Router解析Request,轮询问各个Module,看看各个Module是否支持对应的Requst。
如果有则把requst转发给对应的Module;
如果没有,根据Request的内容可选请求远端服务器,服务器可能返回H5地址
Router根据远端服务器,或者Module的Response,合成跳转的command,发送给导航模块
导航模块根据command进行跳转,并且返回feedBack给Router
Router返回feedback给ControllerA
总结
iOS App是一个麻雀虽小,五脏俱全的软件。良好的架构和设计能够让代码容易理解和维护,并且不易出错。关于App的设计一个仁者见仁,智者见智的问题,并没有什么固定的范式。本文也只是提出了笔者的一些经验,仅供参考,
另外,本文是一篇公司内部分享文章,事实上在公司内部分享的时候,并没有这么完善,后面我有陆陆续续利用空闲时间写了几天,如有读者发现问题,欢迎评论或者GitHub issue,这篇博文会放在我的github上。
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作者:黄文臣
原文:https://blog.csdn.net/Hello_Hwc/article/details/73089418
以上所述就是小编给大家介绍的《MVVM与Controller瘦身实践》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!
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