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[操作系统]iOS中MVC设计模式


        在组织大型项目的代码文件时,我们常用MVC的思想。MVC的概念讲起来非常简单,就和对象(object)一样。但是理解和应用起来却非常困难。今天我们就简单总结一下MVC设计理念。 

MVC(Model View Controller)模型(model)-视图(view)-控制器(controller):
MVC本来是存在于Desktop程序中的,M是指数据模型,V是指用户界面,C则是控制器。使用MVC是将M和V的实现代码分离,从而使同一个程序可以使用不同的表现形式。比如一批统计数据你可以分别用柱状图、饼图来表示。C存在的目的则是确保M和V的同步,一旦M改变,V应该同步更新,从例子可以看出MVC就是Observer设计模式的一个特例。


MVC是一个设计模式,它强制性的使应用程序的输入、处理和输出分开。使用MVC应用程序被分成三个核心部件:模型、视图、控制器。它们各自处理自己的任务。分层概念

 (一)模型对象
模型对象封装了应用程序的数据,并定义操控和处理该数据的逻辑和运算。例如,模型对象可能是表示游戏中的角色或地址簿中的联系人。用户在视图层中所进行的创建或修改数据的操作,通过控制器对象传达出去,最终会创建或更新模型对象。模型对象更改时(例如通过网络连接接收到新数据),它通知控制器对象,控制器对象更新相应的视图对象。在MVC的三个部件中,模型拥有最多的处理任务。例如它可能用象EJBs和ColdFusion Components这样的构件对象来处理数据库。被模型返回的数据是中立的,就是说模型与数据格式无关,这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用于模型的代码只需写一次就可以被多个视图重用,所以减少了代码的重复性。

 

(二)视图对象
视图对象是应用程序中用户可以看见的对象。视图对象知道如何将自己绘制出来,并可能对用户的操作作出响应。视图对象的主要目的,就是显示来自应用程序模型对象的数据,并使该数据可被编辑。尽管如此,在 MVC 应用程序中,视图对象通常与模型对象分离。在iOS应用程序开发中,所有的控件、窗口等都继承自 UIView,对应MVC中的V。UIView及其子类主要负责UI的实现,而UIView所产生的事件都可以采用委托的方式,交给UIViewController实现。

 


(三)控制器对象
在应用程序的一个或多个视图对象和一个或多个模型对象之间,控制器对象充当媒介。控制器对象因此是同步管道程序,通过它,视图对象了解模型对象的更改,反之亦然。控制器对象还可以为应用程序执行设置和协调任务,并管理其他对象的生命周期。

控制器对象解释在视图对象中进行的用户操作,并将新的或更改过的数据传达给模型对象。模型对象更改时,一个控制器对象会将新的模型数据传达给视图对象,以便视图对象可以显示它。


为什么要使用 MVC
   首先,最重要的一点是多个视图能共享一个模型,现在需要用越来越多的方式来访问你的应用程序。对此,其中一个解决之道是使用MVC,无论你的用户想要Flash界面或是 WAP 界面;用一个模型就能处理它们。由于你已经将数据和业务规则从表示层分开,所以你可以最大化的重用你的代码了。
  由于模型返回的数据没有进行格式化,所以同样的构件能被不同界面使用。例如,很多数据可能用HTML来表示,但是它们也有可能要用Adobe Flash和WAP来表示。模型也有状态管理和数据持久性处理的功能,例如,基于会话的购物车和电子商务过程也能被Flash网站或者无线联网的应用程序所重用。
  因为模型是自包含的,并且与控制器和视图相分离,所以很容易改变你的应用程序的数据层和业务规则。如果你想把你的数据库从MySQL移植到Oracle,或者改变你的基于RDBMS数据源到LDAP,只需改变你的模型即可。一旦你正确的实现了模型,不管你的数据来自数据库或是LDAP服务器,视图将会正确的显示它们。由于运用MVC的应用程序的三个部件是相互独立,改变其中一个不会影响其它两个,所以依据这种设计思想你能构造良好的松耦合的构件。
  对我来说,控制器也提供了一个好处,就是可以使用控制器来联接不同的模型和视图去完成用户的需求,这样控制器可以为构造应用程序提供强有力的手段。给定一些可重用的模型和视图,控制器可以根据用户的需求选择模型进行处理,然后选择视图将处理结果显示给用户。
MVC的优点
(一)、低耦合性
  视图层和业务层分离,这样就允许更改视图层代码而不用重新编译模型和控制器代码,同样,一个应用的业务流程或者业务规则的改变只需要改动MVC的模型层即可。因为模型与控制器和视图相分离,所以很容易改变应用程序的数据层和业务规则。


(二)、高重用性和可适用性
  随着技术的不断进步,现在需要用越来越多的方式来访问应用程序。MVC模式允许你使用各种不同样式的视图来访问同一个服务器端的代码。它包括任何WEB(HTTP)浏览器或者无线浏览器(wap),比如,用户可以通过电脑也可通过手机来订购某样产品,虽然订购的方式不一样,但处理订购产品的方式是一样的。由于模型返回的数据没有进行格式化,所以同样的构件能被不同的界面使用。例如,很多数据可能用HTML来表示,但是也有可能用WAP来表示,而这些表示所需要的命令是改变视图层的实现方式,而控制层和模型层无需做任何改变。


(三)、较低的生命周期成本
  MVC使开发和维护用户接口的技术含量降低。

 

(四)、可维护性
  分离视图层和业务逻辑层也使得应用更易于维护和修改。


(五)、有利于软件工程化管理
  由于不同的层各司其职,每一层不同的应用具有某些相同的特征,有利于通过工程化、工具化管理程序代码。


MVC的缺点:
  MVC的缺点是由于它没有明确的定义,所以完全理解MVC并不是很容易。使用MVC需要精心的计划,由于它的内部原理比较复杂,所以需要花费一些时间去思考。
  你将不得不花费相当可观的时间去考虑如何将MVC运用到你的应用程序,同时由于模型和视图要严格的分离,这样也给调试应用程序带来了一定的困难。每个构件在使用之前都需要经过彻底的测试。一旦你的构件经过了测试,你就可以毫无顾忌的重用它们了。
  根据开发者经验,由于开发者将一个应用程序分成了三个部件,所以使用MVC同时也意味着你将要管理比以前更多的文件,这一点是显而易见的。这样好像我们的工作量增加了,但是请记住这比起它所能带给我们的好处是不值一提。
  MVC并不适合小型甚至中等规模的应用程序,花费大量时间将MVC应用到规模并不是很大的应用程序通常会得不偿失。
  MVC设计模式是一个很好创建软件的途径,它所提倡的一些原则,像内容和显示互相分离可能比较好理解。但是如果你要隔离模型、视图和控制器的构件,你可能需要重新思考你的应用程序,尤其是应用程序的构架方面。如果你肯接受MVC,并且有能力应付它所带来的额外的工作和复杂性,MVC将会使你的软件在健壮性,代码重用和结构方面上一个新的台阶。

IOS MVC设计模式:

 

  

图中有几条线把这三部分划分开,有黄线,虚线,和白色的实线。我们把它们想象成路标。你可以看到,在M和V之间有两条黄线,这表示什么呢?它意味着你不能 穿越这黄线,任何一个方向都不行,即M和V完全分离。在图的上部,你可以看到白色的虚线,它意味着你可以自由的穿越它,只要是安全的。那白色的实线呢?它代表你可以穿越,但你必须要买票,或者交点过路费。

首先, 我们来看C和M之间的绿色箭头,这箭头的方向就代表着“发起对话”的方向,也就是说,发起对话的是C,而做出回答的是M。C可以问M各种各样的问题,但M 只是回答C的问题或要求,它不可以主动的向C要求什么。还记得虚线是畅通无阻的意思吧,所以,C知道M的所有的事情,如果用代码来说明这件事情,就是 说,C可以导入M的头文件或是M的接口(API)。因为C可以通过M的API,所以它就可以肆无忌惮的向M要求这要求那了。

我们再来看看另外的一个绿色箭头,它是在C和V之间,和前一个绿色箭头的意义一样,它代表C可以直接地向V进行交流。你可以想想,C要把V放到屏幕 上,并设置V的属性,告诉它们什么时候从屏幕上消失,把它们分成组等等。如果C不能自由的向V发号施令的话,程序的显示将会多么的困难,所以,C可以毫无 限制地向V说话。

可能你已经注意到了,这个箭头上还有outlet(输出口),outlet可以看作是从C指向V的指针,它在C中被定义。outlet给我们提供了很大的 方便,它使我们在C的内部就可以轻松准确地向V施令。C可以拥有很多的outlet,可以不止一个,这也使它可以更高效的和V进行交流。

那M和V之间可以交流么?还记得黄线的意思么?完全不可以通过,所以我们是不允许M和V进行交流的。这是因为我们不希望这三部分之间有过多的交流,你想想,假如V在显示时出现了问题,比如有一个图形没有显示出来,我们就要去查找错误,因为C可以和V交流,M也可以和V交流的话,我们就要去检查两个部分。 相反的,只有C可以和V交流的话,在出错时,我们就只需要去C那里查找原因,这样查找错误不就很是简单了么?所以,我们不允许M和V之间有直接的联系,这 也是在它们两之间有两根黄线的原因。 总结下来也就是以下三点:

(1)、Model和View永远不能相互通信,只能通过Controller传递。

(2)、Controller可以直接与Model对话(读写调用Model),Model通过Notification和KVO机制与Controller间接通信。

(3)、Controller可以直接与View对话,通过outlet,直接操作View,outlet直接对应到View中的控件,View通过action向Controller报告事件的发生(如用户Touch我了)。Controller是View的直接数据源(数据很可能是Controller从Model中取得并经过加工了)。Controller是View的代理(delegate),以同步View与Controller。


我们接下来讨论V是如何向C发送信息的。V对C的交流有三种不同的方式:

第一种我们称为目标操作(target-action)。

它是这样工作的,C会在自己的内部“悬挂”一个目标(target),如图中的红白相间的 靶子,对应的,它还会分发一个操作(action,如图中的黄色箭头)给将要和它交流的视图对象(可能是屏幕上的一个按钮),当按钮被按时,action 就会被发送给与之对应的target,这样V就可以和C交流了。但是在这种情况下,V只是知道发送action给对应的target,它并不知道C中的 类,也不知道它到底发送了什么。target-action是我们经常使用的方法。

 第二种方式我们叫做委托(delegate)。

有时候,V需要和C进行同步,你知道,用户交互不仅仅是什么按按钮,划滑块,还有很多种形式。好了, 让我们来看看图中的delegate黄色箭头,你发现箭头上又分出了四个小箭头:should,did,will,还有一个没标注的。绝大部分的 delegate信息都是should,will,did这三种形式。和英文意思相对应,should代表视图对象将询问C中的某个对象“我应该这么做 么?”,举个例子,有一个web视图,有人点击了一个链接,web视图就要问“我应该打开这个链接么?这样做安全么?”。这就是should信息。那 will和did呢?will就是“我将要做这件事了”,did就是“我已经做了这件事”。C把自己设置为V的委托(delegate),它让V知道:如 果V想知道更多的关于将如何显示的信息的话,就向C发送delegate信息。通过接受V发过来的delegate信息,C就会做出相应的协调和处理。还 有一点,每个V只能有一个delegate。

第三种方式就是数据源(datasource),

V不能拥有它所要显示的数据,记住这点非常重要。V希望别人帮助它管理将要显示的数据,当 它需要数据时,它就会请求别人的帮助,把需要的数据给它。再者,iphone的屏幕很小,它不能显示包含大量信息的视图。看图中的datasource箭 头,和delegate类似,V会发送cout,data at信息给C来请求数据。

对于不同的UIView,有相应的UIViewController,对应MVC中的C。例如在iOS上常用的UITableView,它所对应的Controller就是UITableViewController。