【iOS】架构模式

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前言

之前写项目一直用的是MVC架构，现在来学一下MVP与MVVM两种架构，当然还有VIPER架构，如果有时间后面会单独学习

一、MVC

在这里插入图片描述

MVC架构先前已经详细讲述，这里不再赘述，我们主要讲一下MVC的优化【iOS】MVC

众所周知，MVC最大的问题是我们的C层十分臃肿，因为所有的事件处理逻辑都写在了C层

我们分几步来解决这个问题：

  • 业务逻辑分离：将业务逻辑移出视图控制器，放入单独的模型或管理类中。例如，数据处理、网络请求和数据转换等应该在模型或专门的业务逻辑类中处理。

例如我们可以单独抽象出来一个单例Manager类负责网络请求在这里插入图片描述

  • 委托和数据源分离：尽量将UITableView或UICollectionView的dataSource和delegate方法移到其他类中，比如创建专门的类来处理这些逻辑。

例如可以单独抽象出一个类负责协议处理

TableViewDataSourceAndDelegate.h

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <UIKit/UIKit.h>

@interface TableViewDataSourceAndDelegate : NSObject <UITableViewDataSource, UITableViewDelegate>

@property (strong, nonatomic) NSArray *data;

- (instancetype)initWithData:(NSArray *)data;

@end

TableViewDataSourceAndDelegate.m

#import "TableViewDataSourceAndDelegate.h"

@implementation TableViewDataSourceAndDelegate

- (instancetype)initWithData:(NSArray *)data {
    self = [super init];
    if (self) {
        _data = data;
    }
    return self;
}

- (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section {
    return self.data.count;
}

- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    static NSString *cellIdentifier = @"Cell";
    UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:cellIdentifier forIndexPath:indexPath];
    cell.textLabel.text = self.data[indexPath.row];
    return cell;
}

// Implement other delegate methods as needed
- (void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    NSLog(@"Selected row at index path: %@", indexPath);
}

@end

使用这个类

ViewController.m

#import "ViewController.h"

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // Initialize the tableView
    self.tableView = [[UITableView alloc] initWithFrame:self.view.bounds style:UITableViewStylePlain];
    [self.tableView registerClass:[UITableViewCell class] forCellReuseIdentifier:@"Cell"];
    [self.view addSubview:self.tableView];

    // Initialize and set the tableView helper
    NSArray *data = @[@"Item 1", @"Item 2", @"Item 3"]; // Data for the tableView
    self.tableViewHelper = [[TableViewDataSourceAndDelegate alloc] initWithData:data];
    self.tableView.dataSource = self.tableViewHelper;
    self.tableView.delegate = self.tableViewHelper;
}
@end

二、MVP

所谓设计模式，就是设计过程中为了解决普遍性问题提出的方案，我们当前的问题就是MVC的C层十分臃肿，为了解决这个问题我们提出了MVP
在这里插入图片描述
看上去与MVC相似，但是实际上表示的意义是
View层持有Presenter层，Presenter层持有Model层，View层并不可直接访问到Model层

其本质就是我们抽象出一个Presenter层去处理用户操作以及更新UI的逻辑，以减少V层的代码量，现在的V层就是View+ViewController层

首先我们需要定义一个PresenterDelegate来抽象出一些UI交互的方法，例如点击按钮更新UI或是数据

@protocol PresenterProtocol <NSObject>

@required

@optional
-(void)didClickAddBtnWithNum:(int)num indexPath:(NSIndexPath *)indexPath;
-(void)reloadUI;
@end

然后我们即可以在V层去实现协议中的方法，也可以在P层去实现方法，当然也可以将方法定义在P层去实现，例如
在这里插入图片描述

V层发生的变化通知P层后，由P层去处理这些变化，处理完毕后再回调给V层更新UI，同时更新M层中的数据

例如这段P层代码中这个方法

//P层
-(void)didClickAddBtnWithNum:(int)num indexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    @synchronized (self) {
    // 处理数据
        if (indexPath.row < self.dataArray.count) {
            UserInfoModel *model = self.dataArray[indexPath.row];
            model.num = [NSString stringWithFormat:@"%d",num];
        }
        if (num == 100) {
            UserInfoModel *model = self.dataArray[indexPath.row];
            [self.dataArray removeAllObjects];
            [self.dataArray addObject:model];
            
//处理完毕后进行回调
		if(self.delegate && [self.delegate respondsToSelector:@selector(reloadUI)]) {
                [self.delegate reloadUI];
            }
        }
    }
}

//V层
//在这里需要更新Model层数据, 通过中介presenter来把数据变化信息传递给Model层
-(void)setNum:(int)num {
    _num = num;
    self.numLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%d",num];
    if ((self.delegate) && [self.delegate respondsToSelector:@selector(didClickAddBtnWithNum:indexPath:)]) {
        [self.delegate didClickAddBtnWithNum:num indexPath:self.indexPath];
    }
}

可以看到现在的P层就是把原来V层的代码单独抽象出一个类，就像我们之前的网络请求单例类，然后让V层持有这个类，需要更新的时候调用P层中的方法，然后P层回调更新UI

在这里插入图片描述

同时P层因为只包含逻辑，所以更好进行测试，也就是使用断点等工具
在这里插入图片描述

MVP优缺点

  • UI布局和数据逻辑代码划分界限更明确。
  • 理解难度尚可，较容易推广。
  • 解决了Controller的臃肿问题。
  • Presenter-Model层可以进行单元测试。
  • 需要额外写大量接口定义和逻辑代码（或者自己实现KVO监视）。

在MVP中，View和Presenter之间通常是双向的。View通过接口将用户操作传递给Presenter，Presenter处理完毕后，再通过接口更新View。

三、MVVM

随着UI交互的复杂，MVP的缺点也暴露了出来，就是会出现十分多的借口，同时每一次更新P层都会进行回调，同时回调需要细细处理

此时P层也会变得十分臃肿，这个时候就出现了MVVM

Model：同样负责应用的数据和业务逻辑。
View：负责展示界面，不处理任何逻辑，只负责将用户操作传递给ViewModel。
ViewModel：作为数据转换器，负责逻辑和数据的转换，以便数据可以方便地显示在View上。它反映了特定View的数据状态
在这里插入图片描述
这张图的基本逻辑还是没变，就是将我们的P层改成了ViewModel层

首先ViewModel-Model层和之前的Present-Model层一样，没有什么大的变化。View持有ViewModel，这个和MVP也一样。变化主要在两个方面：

  • MVP在处理逻辑时并不会存储数据，但是MVVM中的ViewModel会对处理的数据进行一个存储
  • View与ViewModel实现了数据绑定，View不需要传递操作来控制ViewModel，同时ViewModel也不会直接回调来修改View

MVVM的亮点在于：

View和ViewModel之间主要通过数据绑定（Data
Binding）进行通信。ViewModel不直接引用View，任何状态的改变都通过绑定机制自动更新到View上，这减少了大量的胶水代码。
甚至有很多人觉得应该称MVVM为MVB（Model-View-Binder）。

我们在这里多次提到了数据绑定，那么在iOS中我们使用什么来实现数据绑定呢
这里有两种方式，一种是RAC编程，后面会专门讲
我们来讲一下用KVO实现数据绑定

示例：简单的用户界面和用户数据交互
我们将构建一个小应用，显示一个用户的名字和年龄，并允许通过界面更新名字。

  • Model

模型层保持简单，只包含基本的用户数据

// UserModel.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface UserModel : NSObject

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

- (instancetype)initWithFirstName:(NSString *)firstName lastName:(NSString *)lastName age:(NSInteger)age;

@end

// UserModel.m
#import "UserModel.h"

@implementation UserModel

- (instancetype)initWithFirstName:(NSString *)firstName lastName:(NSString *)lastName age:(NSInteger)age {
    self = [super init];
    if (self) {
        _firstName = firstName;
        _lastName = lastName;
        _age = age;
    }
    return self;
}

@end
  • 创建ViewModel

ViewModel将使用KVO来通知视图关于数据变化。

// UserViewModel.h
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "UserModel.h"

@interface UserViewModel : NSObject
@property (strong, nonatomic) UserModel *user;
@property (strong, nonatomic, readonly) NSString *userInfo;
- (instancetype)initWithUser:(UserModel *)user;
@end

// UserViewModel.m
#import "UserViewModel.h"

@implementation UserViewModel

- (instancetype)initWithUser:(UserModel *)user {
    if (self = [super init]) {
        _user = user;
        [self.user addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
        [self.user addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
    }
    return self;
}

- (void)dealloc {
    [self.user removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
    [self.user removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    if ([keyPath isEqualToString:@"name"] || [keyPath isEqualToString:@"age"]) {
        [self updateUserInfo];
    }
}

- (void)updateUserInfo {
    self->_userInfo = [NSString stringWithFormat:@"%@, %ld years old", self.user.name, (long)self.user.age];
}

@end
  • 配置ViewController

在视图控制器中，我们将使用ViewModel，并观察ViewModel的userInfo属性

// ViewController.m
#import "ViewController.h"
#import "UserViewModel.h"
#import "UserModel.h"

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) UserViewModel *viewModel;
@property (strong, nonatomic) UILabel *userInfoLabel;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // Setup user and viewModel
    UserModel *user = [[UserModel alloc] init];
    user.name = @"John";
    user.age = 30;
    self.viewModel = [[UserViewModel alloc] initWithUser:user];
    
    // Setup UI
    self.userInfoLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(20, 100, 300, 20)];
    [self.view addSubview:self.userInfoLabel];
    
    // Bind ViewModel to the label
    [self.viewModel addObserver:self forKeyPath:@"userInfo" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
    [self updateUserInfoDisplay];
}

- (void)dealloc {
    [self.viewModel removeObserver:self forKeyPath:@"userInfo"];
}

- (void)updateUserInfoDisplay {
    self.userInfoLabel.text = self.viewModel.userInfo;
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    if ([keyPath isEqualToString:@"userInfo"]) {
        [self updateUserInfoDisplay];
    }
}

@end

这段代码中就是ViewModel监听Model，View监听ViewModel从而实现自动更新变化，避免了重复的接口定义以及回调

上面的代码时ViewModel->View的绑定，那么如何实现View->ViewModel呢，接下来也有一个例子

  • ViewModel
// UserViewModel.h
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "UserModel.h"

@interface UserViewModel : NSObject
@property (strong, nonatomic) UserModel *user;
- (instancetype)initWithUser:(UserModel *)user;
- (void)updateUsername:(NSString *)username;
- (void)updatePassword:(NSString *)password;
@end

// UserViewModel.m
#import "UserViewModel.h"

@implementation UserViewModel

- (instancetype)initWithUser:(UserModel *)user {
    if (self = [super init]) {
        _user = user;
    }
    return self;
}

- (void)updateUsername:(NSString *)username {
    self.user.username = username;
}

- (void)updatePassword:(NSString *)password {
    self.user.password = password;
}

@end
  • VC
// ViewController.h
#import <UIKit/UIKit.h>
#import "UserViewModel.h"

@interface ViewController : UIViewController
@property (strong, nonatomic) UserViewModel *viewModel;
@property (strong, nonatomic) UITextField *usernameField;
@property (strong, nonatomic) UITextField *passwordField;
@end

// ViewController.m
#import "ViewController.h"

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    UserModel *user = [[UserModel alloc] init];
    self.viewModel = [[UserViewModel alloc] initWithUser:user];

    self.usernameField = [[UITextField alloc] initWithFrame:CGRectMake(20, 100, 280, 40)];
    self.passwordField = [[UITextField alloc] initWithFrame:CGRectMake(20, 150, 280, 40)];
    
    [self.view addSubview:self.usernameField];
    [self.view addSubview:self.passwordField];

    [self.usernameField addTarget:self action:@selector(usernameDidChange:) forControlEvents:UIControlEventEditingChanged];
    [self.passwordField addTarget:self action:@selector(passwordDidChange:) forControlEvents:UIControlEventEditingChanged];
}

- (void)usernameDidChange:(UITextField *)textField {
    [self.viewModel updateUsername:textField.text];
}

- (void)passwordDidChange:(UITextField *)textField {
    [self.viewModel updatePassword:textField.text];
}

@end

VC层的控件的变化会让ViewModel层的数据自动变化

MVVM 的优势

  • 低耦合：View 可以独立于Model变化和修改，一个 viewModel 可以绑定到不同的 View 上

  • 可重用性：可以把一些视图逻辑放在一个 viewModel里面，让很多 view 重用这段视图逻辑

  • 独立开发：开发人员可以专注于业务逻辑和数据的开发 viewModel，设计人员可以专注于页面设计

  • 可测试：通常界面是比较难于测试的，而 MVVM 模式可以针对 viewModel来进行测试

MVVM 的弊端

数据绑定使得Bug 很难被调试。你看到界面异常了，有可能是你 View 的代码有 Bug，也可能是 Model 的代码有问题。数据绑定使得一个位置的 Bug 被快速传递到别的位置，要定位原始出问题的地方就变得不那么容易了。

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