設(shè)計(jì)一個簡單的iOS架構(gòu)
前言
正如“100個讀者就有100個哈姆雷特”一樣，對于架構(gòu)的理解不同的軟件工程師有不同的看法。架構(gòu)設(shè)計(jì)往往是一個權(quán)衡的過程，每一個架構(gòu)設(shè)計(jì)者都要考慮到各個因素，比如團(tuán)隊(duì)成員的技術(shù)水平、具體的業(yè)務(wù)場景、項(xiàng)目的成長階段和開發(fā)周期。
本文談?wù)劰P者的一些架構(gòu)理念，以及本人是如何設(shè)計(jì)一個簡單的 iOS 架構(gòu)。
iOS 架構(gòu) DEMO
一、關(guān)于組件化
組件化似乎是項(xiàng)目發(fā)展壯大過后必然要做的事情，它能讓各個業(yè)務(wù)線的工程師不需要過多的關(guān)注其他業(yè)務(wù)線的代碼，有效的提高團(tuán)隊(duì)整體效率。然而實(shí)施組件化的時機(jī)是在需求相對穩(wěn)定、產(chǎn)品閉環(huán)形成過后。所以本文不會應(yīng)用組件化，但是這里簡單談?wù)剺I(yè)界的組件化方案。
組件化的核心問題就是組件間如何通訊。“軟件工程的一切問題都能通過一個間接的中間層解決。”中介模式很自然的運(yùn)用起來：
這樣雖然能統(tǒng)一組件間的通訊請求，但是卻沒有避免 Mediator 和目標(biāo)組件的耦合，ModuleA 工程中仍然需要導(dǎo)入 ModuleB 。
所以重點(diǎn)問題落在了解耦上：
要達(dá)到 Mediator 和目標(biāo)組件的解耦，就需要實(shí)現(xiàn)它們之間的間接調(diào)用(圖中虛線)，既然是間接調(diào)用，必然需要一種映射機(jī)制。在 iOS 開發(fā)中，業(yè)界大概有三種方式來處理。
(1) 使用 URL -> Block 解耦
簡單來說就是將組件的調(diào)用代碼放入 block 中，然后 URL 作為 key，block 作為 value，存入一個全局的 hash 容器，組件通過一個 URL (比如 "native/id=10/type=1" )向 Mediator 發(fā)起請求，Mediator 找到對應(yīng)的代碼塊執(zhí)行。由此，解開了 Mediator 和目標(biāo)組件的耦合(見博客：蘑菇街 App 的組件化之路)。
這種方案的缺陷很多：組件越多常駐內(nèi)存越多;解析 URL 邏輯復(fù)雜;URL 無法表述具體語言相關(guān)的對象類型。所以這種方式并不適合組件化解耦。
(2) 使用 Protocol 解耦
阿里的 BeeHive 是該方案的很好實(shí)踐，筆者閱讀了一下源碼，它的大致工作原理如下：注冊 Protocol 對應(yīng)的組件，這個和上面說的 URL->Block 方式如出一轍，只不過這里是 Protocol-> Module ;組件申請?jiān)L問時導(dǎo)入對應(yīng)的 Protocol 通過 Mediator 獲取到對應(yīng)的組件對象。由于協(xié)議的表述能支持所有的對象類型，所以這種方式能基本解決組件間通信的需求。
BeeHive 注冊組件有幾種方式，一種是監(jiān)聽了動態(tài)鏈接時 image 二進(jìn)制文件加載完成的回調(diào)，通過修改代碼段的方式判斷對應(yīng)的模塊進(jìn)行注冊;第二種是在 +load 方法里面注冊;第三種是異步注冊，但是這種方式存在一個問題，可能組件使用方準(zhǔn)備使用組件的時候，這個組件還未注冊成功。
BeeHive 還為組件設(shè)置了優(yōu)先級的概念，它通過數(shù)組來保持優(yōu)先級排序，在源碼中能看到一些數(shù)組排序的邏輯，這就帶來了相當(dāng)多的高時間復(fù)雜度的運(yùn)算。
所以，組件數(shù)量過多的話，會延長動態(tài)鏈接庫的過程。
BeeHive 為了讓每一個組件享有獨(dú)自的 app 生命周期、3D touch 等功能，會將這些系統(tǒng)級的事件發(fā)送給每一個組件，且不談大量的方法調(diào)用損耗，它必須讓入口文件 AppDelegate 繼承自 BeeHive 的 BHAppDelegate，筆者感覺侵入性過強(qiáng)，并且當(dāng)開發(fā)者需要復(fù)寫 AppDelegate 方法的時候，還要注意讓super調(diào)用一下，可以說很不優(yōu)雅了。
在基于協(xié)議的組件化方案中，組件使用方能直接拿到目標(biāo)組件的實(shí)例，那么使用者可能對該實(shí)例進(jìn)行修改，這可能會帶來安全問題。
(3) 使用 Target-Action 解耦
Casa Taloyum 前輩的 iOS應(yīng)用架構(gòu)談 組件化方案 為此做出了***實(shí)踐。
Mediator 使用 Target-Action 來間接的調(diào)用目標(biāo)組件，無需專門注冊。組件維護(hù)者需要做一個 Mediator 的分類，通過硬編碼調(diào)用目標(biāo)組件，然后組件使用者只需要依賴這個分類就行了。
封裝的 Mediator 源碼只有簡單的 200+ 行代碼，并且很易懂。這也讓開發(fā)者能對組件化的實(shí)施更加有信心，不會因?yàn)榛A(chǔ)設(shè)施的錯誤而束手無策。
小總結(jié)
關(guān)于以上組件化的簡單表述僅代表筆者的個人見解，由于筆者并沒有真正的實(shí)施組件化，所以理解可能有誤。
雖然筆者設(shè)計(jì)的 iOS 架構(gòu)不會應(yīng)用組件化，但是這給我們的架構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了前瞻性的引導(dǎo)，這非常重要。
二、模塊化思維劃分文件
在團(tuán)隊(duì)開發(fā)中，項(xiàng)目發(fā)展到后期總是會出現(xiàn)某些文件或代碼難以管理，出現(xiàn)這種情況的主要原因通常是項(xiàng)目開發(fā)過程中對文件的管理過于隨意。
開發(fā)者應(yīng)該盡量將所有代碼文件歸于模塊，而不要出現(xiàn)模擬兩可的文件。而筆者這里說的模塊，是有具體意義的模塊，比如圖片處理模塊、字體處理模塊，而不是諸如 Public、Common 等無具體意義的代碼文件。
試想，在多人開發(fā)中，當(dāng)所有人都覺得有些代碼不知道怎么歸類的時候，就會往 Public 里面扔。當(dāng)你某天想要整理一下這個 Public，會發(fā)現(xiàn)已經(jīng)無從下手;或者當(dāng)你需要遷移項(xiàng)目中的某個業(yè)務(wù)模塊時，會附帶遷移一些模塊，當(dāng)這個模塊是有意義的(比如圖片處理模塊)，你的遷移成本會非常低，但是當(dāng)這個藕斷絲連的模塊是 Public 時，時間成本可能高于你的想象，估計(jì)你會將它完整的拷貝過去，而又對新項(xiàng)目造成了污染。
全局的公共文件是產(chǎn)生垃圾代碼的源頭。筆者認(rèn)為幾乎所有的代碼都是可以歸類為模塊的。
大致梳理了一個文件分類，當(dāng)然這個分類是靈活的，只是要分模塊劃分：
- - GeneralModules 放項(xiàng)目獨(dú)有的通用配置模塊(比如通用顏色模塊、通用字體模塊)
- - ToolModules 放工具類模塊(比如系統(tǒng)信息模塊)
- - PackageModules 放基于業(yè)務(wù)的一些封裝(比如提示框模塊、加載菊花模塊)
- - BusinessModules 放業(yè)務(wù)模塊(比如購物車、個人中心)
具體里面放了些什么，可以查看筆者的 DEMO。
三、減少全局宏的使用
很多時候，過多的宏讓項(xiàng)目很不整潔，每一個開發(fā)者都往全局文件添加宏，而往往只是一段簡單的代碼，筆者認(rèn)為開發(fā)中應(yīng)該盡量少使用宏，原因如下：
- 宏在預(yù)編譯階段替換為實(shí)際代碼，存在效率問題
- 使用宏的地方可能只需要一塊內(nèi)存，但是宏替換過后開辟了多個(這種情況應(yīng)該用常量替換宏)
- 可能存在潛在的宏命名沖突
- 宏包裝過多的代碼難以理解和調(diào)試
- 代碼遷移時需要處理全局的宏
實(shí)際上，非得使用宏的地方并非那么多，比如需要定義一個全局的導(dǎo)航欄字體方便使用，可以將通用字體的配置參數(shù)作為一個模塊：
- @interface YBGeneralFont : NSObject
- /** 導(dǎo)航欄標(biāo)題字體 */
- + (UIFont *)navigationBarTitleFont;
- @end
或者用常量來代替宏：
- .h
- FOUNDATION_EXTERN NSString * const kNotify_xxx; //xxx通知 key
- .m
- NSString * const kNotify_xxx = @"kNotify_xxx";
這么做也便于轉(zhuǎn)換思維，畢竟 swift 中是沒有宏的。
四、去基類化設(shè)計(jì)
代碼設(shè)計(jì)中，應(yīng)該盡量避免基類的使用，也就是說，你不應(yīng)該總是要求開發(fā)者去繼承你的基類來做功能。使用基類將造成不可避免的耦合，為業(yè)務(wù)的長期發(fā)展帶來阻礙(當(dāng)然某些情況是可以使用基類的)。
其實(shí)使用基類就算了，若是將大量的業(yè)務(wù)邏輯放入基類中將是災(zāi)難的開端。試想，當(dāng)項(xiàng)目新成員一來就看見成千上萬行的基類代碼TA作何感想?
另外一種場景，當(dāng)需要將項(xiàng)目中的某個模塊遷移到其他項(xiàng)目，或者需要將其他項(xiàng)目合并入當(dāng)前項(xiàng)目，基類的合并將是一個非常頭疼的問題，它藕斷絲連的模塊和代碼會讓你抓狂。
那么，類的工具方法應(yīng)該放哪兒?對所有類的統(tǒng)一配置應(yīng)該放哪兒?對封裝模塊的個性化定制應(yīng)該怎么做?
裝飾模式
類的工具方法，按道理說可以提取為模塊，但是有些場景可能顯得不夠簡潔。
其實(shí)只要留意 iOS 官方的 API，你就不難發(fā)現(xiàn)裝飾模式的大量應(yīng)用，使用數(shù)個分類將大量的方法按照功能分類，會清晰且優(yōu)雅：
- @interface UIViewController (YBGeneral)
- /** 基礎(chǔ)配置 */
- - (void)YBGeneral_baseConfig;
- @end
- @interface UIViewController (YBGeneralBackItem)
- /** 配置通用系統(tǒng)導(dǎo)航欄返回按鈕 */
- - (void)YBGeneral_configBackItem;
- /** 重寫該方法以自定義系統(tǒng)導(dǎo)航欄返回按鈕點(diǎn)擊事件 */
- - (void)YBGeneral_clickBackItem:(UIBarButtonItem *)item;
- @end
不過要注意的時，定義分類的時候一定要加一個前綴標(biāo)識以避免方法覆蓋。
AOP
面向切面編程在 iOS 領(lǐng)域經(jīng)典的應(yīng)用就是利用 Runtime 去 Hook 方法：
- @implementation UIViewController (YBGeneralHook)
- + (void)load {
- [self YBGeneralHook_exchangeImplementationsWithOriginSel:@selector(viewDidLoad) customSel:@selector(YBGeneralHook_viewDidLoad)];
- }
- + (void)YBGeneralHook_exchangeImplementationsWithOriginSel:(SEL)originSel customSel:(SEL)customSel {
- Method origin = class_getInstanceMethod(self, originSel);
- Method custom = class_getInstanceMethod(self, customSel);
- if (origin && custom) {
- method_exchangeImplementations(origin, custom);
- }
- }
- - (void)YBGeneralHook_viewDidLoad {
- NSLog(@"進(jìn)入：%@", self);
- [self YBGeneral_baseConfig];
- if (self.navigationController && [self.navigationController.viewControllers indexOfObject:self] != 0) {
- [self YBGeneral_configBackItem];
- }
- [self YBGeneralHook_viewDidLoad];
- }
- @end
代碼中統(tǒng)一配置了 UIViewController 的系統(tǒng)導(dǎo)航欄返回按鈕，注意這里調(diào)用的業(yè)務(wù)配置方法都是定義在 UIViewController 的分類里面的。若有某些導(dǎo)航欄需要格外配置返回按鈕的需求，可以拓展一個屬性來控制。
面向協(xié)議設(shè)計(jì)模式
對于一些封裝的組件，多考慮使用協(xié)議來個性化定制，繼承作為最差方案，而非是***方案。
定義一個遵守組件定制協(xié)議的屬性是常用的解決方法：
- @property (nonatomic, strong) id<someProtocol> strategy;
不同的屬性作為不同的策略，組件內(nèi)部通過調(diào)用對應(yīng)的協(xié)議方法實(shí)現(xiàn)個性化定制。而當(dāng)使用者想要改變策略時，只需要更改這個屬性就行了。面向協(xié)議設(shè)計(jì)模式結(jié)合策略模式是一個很好的實(shí)踐。
五、MVC?MVP?MVVM?VIPER?
業(yè)務(wù)具體的架構(gòu)模式是個讓很多開發(fā)者頭疼的問題，因?yàn)橛袝r候能讓復(fù)雜業(yè)務(wù)更清晰，有時候卻因?yàn)槟z水代碼過多而臃腫。
實(shí)際上為什么要嚴(yán)格的遵守架構(gòu)模式呢?為什么每一個業(yè)務(wù)模塊的架構(gòu)模式都要一模一樣呢?
筆者認(rèn)為正確的架構(gòu)思路一定是根據(jù)業(yè)務(wù)來的，不同的模塊，不同的業(yè)務(wù)線完全可以有不同的架構(gòu)，只需要架構(gòu)足夠清晰不至于晦澀。
大致設(shè)計(jì)了一下架構(gòu)的主旋律：
- DataCenter 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的獲取、處理、緩存等。
- Model 設(shè)計(jì)為“瘦” Model，便于復(fù)用和遷移;也考慮到數(shù)據(jù)源可能數(shù)量龐大，若 Model 設(shè)計(jì)得過于“胖”，會造成更多的內(nèi)存占用。
- View 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的展示，可以根據(jù)業(yè)務(wù)情況權(quán)衡是否需要 ViewModel 處理界面邏輯。
- ViewController 作為 DataCenter 和 View 的橋梁。
筆者設(shè)計(jì)的項(xiàng)目目前不會很復(fù)雜，多數(shù)情況上面的架構(gòu)就已經(jīng)夠用，若某個頁面功能過多，完全可以提取一些額外的模塊，比如 DataCenter 處理過于復(fù)雜，那就把數(shù)據(jù)的處理和緩存提取出來：xxxDataProcesser、xxxDataCache。這些都是靈活的，只需要按照模塊化的思維提取，ViewController 的代碼相信也不會太多。
關(guān)于響應(yīng)式框架
Reactivecocoa 雖然強(qiáng)大，筆者以前也用過，不過它是一個重量級框架，學(xué)習(xí)成本有點(diǎn)高，可能會因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)成員對其了解不足導(dǎo)致難以定位的錯誤。
而美團(tuán)的 EasyReact 似乎是一個福音，筆者大概瀏覽了一下源碼，質(zhì)量確實(shí)很高，對性能方面的處理很精致，基于圖論算法的處理也感覺很棒，項(xiàng)目侵入性也很小。不過缺點(diǎn)就是太新了，需要開發(fā)社區(qū)一定時間的驗(yàn)證，暫時筆者持觀望態(tài)度。
結(jié)語
本文只是作者思考過后對一個項(xiàng)目架構(gòu)的簡單設(shè)計(jì)，還有很多部分需要完善和補(bǔ)充，具體細(xì)節(jié)也可能會按照具體情況修改。Demo 只是一個雛形，希望和各位讀者朋友能有所交流。
