設計模式——單例,原型,生成器

前言

本文csdn地址:http://blog.csdn.net/game3108/article/details/51154428
本文主要以代碼形式實現每一種設計模式,算是自己的一種復習和實踐。相應的代碼,也會放到github上。
本文的類圖均來自于《Objective-C編程之道 iOS設計模式解析》。

本篇主要講:

  • 單例
  • 原型
  • 生成器

3.單例

概念:保證一個類僅有一個實例,并提供一個訪問它的全局訪問點。

類圖:

Paste_Image.png

何時使用:

  • 類只能有一個實例,而且必須從一個為人熟知的訪問點對其進行訪問。
  • 這個唯一的實例只能通過子類化進行擴展,而且擴展的對象不會破壞客戶端代碼。

主要用了三種方式去實現:
1.dispatch_once方式

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface SingletonGCDObject : NSObject
+ (instancetype) sharedInstance;
@end

#import "SingletonGCDObject.h"

@implementation SingletonGCDObject

+ (instancetype) sharedInstance{
    static dispatch_once_t once;
    static id sharedInstance;
    dispatch_once(&once, ^{
        sharedInstance = [[self alloc] init];
    });
    return sharedInstance;
}
@end

2.synchronized方式

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface SingletonSynObject : NSObject
+ (instancetype) sharedInstance;
@end

#import "SingletonSynObject.h"

static SingletonSynObject *singletonInstrance = nil;

@implementation SingletonSynObject
+ (instancetype) sharedInstance{
    @synchronized (self) {
        if ( singletonInstrance == nil )
            singletonInstrance = [[SingletonSynObject alloc]init];
        return singletonInstrance;
    }
    
}
@end

3.initialize方式

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface SingletonInitializeObject : NSObject
+ (instancetype) sharedInstance;
@end

#import "SingletonInitializeObject.h"
static SingletonInitializeObject *singletonInstrance = nil;

@implementation SingletonInitializeObject
+ (void)initialize{
    singletonInstrance = [[SingletonInitializeObject alloc]init];
}
+ (instancetype) sharedInstance{
    return singletonInstrance;
}

@end

4.原型

概念:使用原型實例指定創建對象的種類,并通過復制這個原型創建新的對象。

類圖:

Paste_Image.png

何時使用:

  • 需要創建的對象應獨立于其類型與創建方式。
  • 要實例化的類是在運行時決定的。
  • 不想要與產品層次相對應的工廠層次。
  • 不同類的實例間的差異僅是狀態的若干組合。因此復制相應數量的原型比手工實例化更加方便。
  • 類不容易創建,比如每個組件可把其他組件作為子節點的組合對象。復制已有的組合對象并對副本進行修改會更加容易。

在Objective-C中,使用copy是最典型的原型的方式,而想使用copy方法,就要實現NSCopying的協議。具體代碼如下:

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface PrototypeObject : NSObject<NSCopying>
@property (nonatomic, strong)   NSString *property1;
@property (nonatomic, assign)   NSInteger property2;
@property (nonatomic, copy)     NSString *property3;
@end

#import "PrototypeObject.h"

@implementation PrototypeObject

- (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone{
    PrototypeObject *object = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
    object.property1 = self.property1;
    object.property2 = self.property2;
    object.property3 = [self.property3 copy];
    return object;
}

@end

5.生成器

概念:將一個復雜對象的構建與它的表現分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表現。

類圖:

Paste_Image.png

何時使用:

  • 需要創建涉及各種部件的復雜對象。創建對象的算法應該獨立于部件的裝配方式。
  • 構建過程需要以不同的方式構建對象。

代碼場景:
一個新的主題樂園,需要指定一系列的活動計劃,包括活動第幾天,住在哪里,玩什么活動的門票等。

計劃類:

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Planner : NSObject
@property (nonatomic, assign) NSInteger date;
@property (nonatomic, copy) NSString *ticket;
@property (nonatomic, copy) NSString *hotel;
@end

計劃建造者的抽象:

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Planner.h"

@protocol AbstractBuilder <NSObject>
- (id<AbstractBuilder>) buildPlanner;
- (id<AbstractBuilder>) addDate:(NSInteger) date;
- (id<AbstractBuilder>) addHotel:(NSString *)hotel;
- (id<AbstractBuilder>) addTicket:(NSString *)ticket;
- (Planner *) getPlanner;
@end

計劃建造者的實現

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "AbstractBuilder.h"

@interface VacationBuilder : NSObject<AbstractBuilder>

@end

#import "VacationBuilder.h"

@interface VacationBuilder(){
    Planner *_planner;
}

@end

@implementation VacationBuilder

- (id<AbstractBuilder>) buildPlanner{
    _planner = nil;
    _planner = [[Planner alloc]init];
    return self;
}
- (id<AbstractBuilder>) addDate:(NSInteger) date{
    _planner.date = date;
    return self;
}
- (id<AbstractBuilder>) addHotel:(NSString *)hotel{
    _planner.hotel = hotel;
    return self;
}
- (id<AbstractBuilder>) addTicket:(NSString *)ticket{
    _planner.ticket = ticket;
    return self;
}
- (Planner *) getPlanner{
    return _planner;
}

@end

樂園類:

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Planner.h"
#import "AbstractBuilder.h"

@interface VacationPark : NSObject
- (Planner *)createFirstDayPlanner:(id<AbstractBuilder>)builder;
- (Planner *)createSecondDayPlanner:(id<AbstractBuilder>)builder;
@end

#import "VacationPark.h"
#import "VacationBuilder.h"

@implementation VacationPark
- (Planner *)createFirstDayPlanner:(id<AbstractBuilder>)builder{
    [builder buildPlanner];
    [builder addDate:1];
    [builder addHotel:@"如家"];
    [builder addTicket:@"過山車"];
    return [builder getPlanner];
}
- (Planner *)createSecondDayPlanner:(id<AbstractBuilder>)builder{
    [builder buildPlanner];
    [builder addDate:2];
    [builder addHotel:@"漢庭"];
    [builder addTicket:@"鬼屋"];
    return [builder getPlanner];
}
@end

總結:

1.應該盡量少的使用單例,因為單例的生命周期控制會比較麻煩。尤其是當添加了撤銷單例以后。參考鏈接Avoiding Singleton Abuse(譯文:避免濫用單例)。
2.生成器與抽象工廠的對比:
生成器:

  • 構建復雜對象
  • 以多個步驟構建對象
  • 以多種方式構建對象
  • 在構建過程的最后一步返回產品
  • 專注一個特定產品

抽象工廠:

  • 構建簡單或復雜對象
  • 以單一步驟構建對象
  • 以單一方式構建對象
  • 立即返回產品
  • 強調一套產品

參考資料

1.《Objective-C編程之道 iOS設計模式解析》
2.《Head First設計模式》

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