iOS 底層原理37:鏈式編程

iOS 底層原理 文章匯總

主要介紹鏈式編程原理,以及如何創(chuàng)建鏈式編程

編程范式

在介紹鏈式編程之前,首先來了解下什么是編程范式。
編程范式是編程語言的一種分類,是指從事軟件工程的一類典型的編程風格

常見的編程范式

常見的編程范式主要有以下幾種

  • 面向過程編程(Process Oriented Programming,POP):屬于典型的程序流程思想,即按照一定的順序,按部就班的工作,特別適合解決線性的問題,其中過程化編程語言主要包含機器語言、C等支持過程化的語言

  • 面向對象編程(Object Oriented Programming,OOP):包含3個基本概念:封裝、繼承、多態(tài)。通過類、方法、對象和消息傳遞,其相關的語言包含Java、Objective-C等

  • 面向切面編程(AOP):是函數(shù)式編程的一種衍生范型。利用AOP可以對業(yè)務邏輯的各個部分進行分離,降低業(yè)務間的耦合度,提升程序的可重用性。例如OC中的Method Swizzling消息轉發(fā)就是采用AOP的典型

  • 函數(shù)式編程(FP):是一種結構化編程,即如何編寫程序的方法論。其核心思想就是將運算過程分解成一系列可復用函數(shù)的調用,其中函數(shù)是重中之重。也是比較火熱且推崇的一種編程范式。

  • 響應式編程:簡單理解為就是一點觸發(fā),多點響應,例如OC中的KVO、通知等,觸發(fā)者只負責觸發(fā),不理會結果

  • 鏈式編程:運用點語言將很多函數(shù)串聯(lián)起來,例如OC中的Masory和Swift中的Snapkit

POP、OOP、AOP優(yōu)劣對比

POP

  • 優(yōu)點
    • 流程化的編程,任務明確,即在開發(fā)前就已經(jīng)明確了最終實現(xiàn)和最終效果

    • 開發(fā)效率高,代碼短小精悍,適合結合數(shù)據(jù)結構來開發(fā)高效率的程序,例如算法等

    • 流程明確,具體步驟清晰,便于節(jié)點分析

  • 缺點
    • 需要深入思考,耗費精力
    • 代碼重用性地,基本是用于解決一種固定的問題,且不易擴展,維護難度大
    • 對于復雜業(yè)務,面向過程的模塊化難度高,耦合度高

OOP

  • 優(yōu)點
    • 結構清晰,不同類承擔不同的職責

    • 封裝性,將事務進行抽象,便于流程中的行為分析、操作

    • 易擴展,代碼復用性高,可繼承、覆蓋

    • 實現(xiàn)簡單,維護相對簡單

  • 缺點
    • 在面向過程的基礎上高度抽象,和底層代碼交互少,不適合底層開發(fā)和游戲開發(fā)

    • 對于事務而言,本身是面向過程的,過度的封裝會導致事務本身的復雜性提高

AOP

  • 優(yōu)點
    • 簡單、易用、易擴展

    • 降低模塊間的耦合度

    • 設計決定的遲邦定(即運行時綁定)

    • 提升代碼的復用性

  • 缺點
    • 增加額外的重復代碼,且緊耦合

    • 每個業(yè)務邏輯都需要一個裝飾器實現(xiàn)或代理

    • 使用麻煩,必須增加容器

綜上所述,三者是一個相互補充和完善的邏輯

  • POP是以功能為中心來思考和組織程序的,注重功能的實現(xiàn)

  • OOP是以對象為中心,強調整體性,注重封裝,代碼整潔且規(guī)范

  • AOP是以業(yè)務解耦為中心,解決OOP中業(yè)務間高度耦合的問題

函數(shù)式編程

函數(shù)式編程是一種結構化編程,即如何編寫程序的方法論。其核心思想就是將運算過程分解成一系列可復用函數(shù)的調用,其中函數(shù)是重中之重。也是比較火熱且推崇的一種編程范式。

簡單理解為就是函數(shù)和數(shù)據(jù)類型是一致的,也是可以作為函數(shù)的參數(shù)、返回值。例如OC、Swift中的map、filter、reduce函數(shù)等,每個函數(shù)的處理結果給到下一個函數(shù),最后的結果由自身函數(shù)調出。

如下所示

計算: (1+2)*3/4
f1(a, b) = a + b
f2(c) = c * 3
f3(d) = d / 4

所以整個計算等價于
f(x) = f3( f2( f1(1, 2) ) )

對應到OC中,其核心點就是Block,如下所示

@interface Test: NSObject

- (Test *(^)(NSString *str))handle;

@end

@implementation Test

- (Test *(^)(NSString *str))handle{
    return ^(NSString *str){
        return self;
    };
}

@end

<!--調用-->
Test *t = [[Test alloc] init];
t.handle(@"1111").handle(@"22222");

鏈式編程

  • 鏈式編程是函數(shù)式編程的一種體現(xiàn)。

  • 鏈式編程的中心思想:方法的返回值必須是方法的調用者

  • 鏈式編程的核心語法:點語法 + Block

  • 鏈式編程的特點:使用點語法將對象的多個函數(shù)連起來調用

首先說點語法,在OC中,我們常應用于getter、setter方法,是一種特殊的語法糖,OC中是通過 [receiver message] 來調用方法的,所以getter、setter的點語法最終會調用對應屬性的getter、setter方法

其次來說Block,在OC中,Block既是匿名函數(shù),也是對象,具體的可參考iOS-底層原理 30:Block底層原理文章,里面有詳細的講解

最后回到我們的焦點:鏈式編程,我們要如何實現(xiàn)呢?其實很簡單,只需要在返回值作相應改動即可,如下所示

@interface Test: NSObject
- (Test *)a;
- (Test *)b;
- (Test *)c;
@end

<!--調用-->
Test *t = [[Test alloc] init];
t.a.b.c;

可是通過上面的例子發(fā)現(xiàn),點語法是有了,確實連起來,但是并不能傳參呀,此時就需要借助Block了,在OC中,常用的傳值方式主要由代理、通知、Block等,其中滿足點語法的就當屬Block了。其次回想函數(shù)式編程,當返回值是帶參block的getter方法時就實現(xiàn)了參數(shù)的傳遞。如下所示

<!--.h文件-->
@interface Test : NSObject

@property (nonatomic, strong) Test *(^block1)(NSString *name);
@property (nonatomic, strong) Test *(^block2)(NSInteger age);
@property (nonatomic, strong) Test *(^block3)(void);

- (Test *(^)(void))handleData;
@end

<!--.m文件-->
@interface Test ()

@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;

@end

@implementation Test

- (Test * _Nonnull (^)(NSString * _Nonnull))block1{
    return ^(NSString *name){
        self.name = name;
        return self;
    };
}

- (Test * _Nonnull (^)(NSInteger))block2{
    return ^(NSInteger age){
        self.age = age;
        return self;
    };
}

- (Test * _Nonnull (^)(void))block3{
    return ^(void){
        return self;
    };
}


- (Test *(^)(void))handleData{
    
    return ^(void){
        NSLog(@"處理數(shù)據(jù)");
        return self;
    };
}
@end

<!--鏈式調用-->
Test *t = [[Test alloc] init];
t.block1(@"Tom").block2(3).block3().handleData();

所以思考實現(xiàn)鏈式編程,也是逐步遞進的過程:方法調用 -> 方法通過點語法調用 -> 手寫getter方法 -> 點語法調用屬性 -> 實現(xiàn)點語法+block的鏈式編程

通過屬性實現(xiàn)的鏈式編程,在getter方法中既完成了setter方法的賦值,也處理了邏輯關系,還能通過getter方法完成鏈式編程,正所謂一舉三得呀!

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