带你走进iOS 精益编程

作者:课课家教育更新于： 2016-02-29 20:01:42

　　开场

　　今天, 课课家将从一个小功能开始, 先去不假思索的实现它

　　Product Repository: Filtering Operation

　　Code start

　　有一个产品库, 我们要对它做过滤操作.

　　第一个需求并不复杂.

　　需求1：在仓库中查找所有颜色为红色的产品

　　First Attempt: Hard Code

　　我们先用最简单的方式去实现它, 硬编码

　　- (NSArray *)findAllRedProducts:(NSArray *)products { NSMutableArray *list = [@[] mutableCopy]; for (Product *product in products) { if (product.color == RED) { [list addObject:product]; } } return list; }

　　如果这个世界是永恒静止的，这样的实现无可厚非，但世界往往并非如此。

　　紧接着,第二个需求来了

　　需求2：在仓库中查找所有颜色为绿色的产品

　　Second Attempt: Parameterizing

　　Copy-Paste是大部分程序员最容易犯的毛病，为此引入了大量的重复代码。

　　- (NSArray *)findAllGreenProducts:(NSArray *)products { NSMutableArray *list = [@[] mutableCopy]; for (Product *product in products) { if (product.color == GREEN) { [list addObject:product]; } } return list; }

　　为了消灭硬编码，得到可重用的代码，可以引入简单的参数化设计。

　　- (NSArray *)findProducts:(NSArray *)products byColor:(ProductColor)color { NSMutableArray *list = [@[] mutableCopy]; for (Product *product in products) { if (product.color == color) { [list addObject:product]; } } return list; }

　　终于可以放心了, 这个时候我们的产品经理怎么可能让你舒服呢,需求3又来了

　　需求3：查找所有重量小于10的所有产品

　　Third Attempt: Parameterizing with Every Attribute You Can Think Of

　　大部分程序员依然会使用Copy-Paste解决这个问题，拒绝Copy-Paste的陋习，最具实效的一个反馈就是让这个快捷键失效，从而在每次尝试Copy-Paste时提醒自己做更好的设计

　　- (NSArray *)findProducts:(NSArray *)products byWeith:(float)weight { NSMutableArray *list = [@[] mutableCopy]; for (Product *product in products) { if (product.weight < weight) { [list addObject:product]; } } return list; }

　　为了消除两者重复的代码，通过简单的参数化往往不能完美解决这类问题，相反地会引入过度的复杂度和偶发成本。

　　- (NSArray *)findProducts:(NSArray *)products byColor:(ProductColor)color byWeith:(float)weight type:(int)type { NSMutableArray *list = [@[] mutableCopy]; for (Product *product in products) { if ((type == 1) && product.color == color) { [list addObject:product]; continue; } else if ((type == 2) && (product.weight < weight)) { [list addObject:product]; continue; } } return list; }

　　日常工作中，这样的实现手法非常普遍，函数的参数列表随着需求增加不断增加，函数逻辑承担的职责越来越多，逻辑也变得越来越难以控制。

　　通过参数配置应对变化的设计往往都是失败的设计

　　易于导致复杂的逻辑控制，引发额外的偶发复杂度

　　Forth Attempt: Abstracting over Criteria

　　为此需要抽象，使其遍历的算法与查找的标准能够独立地变化，互不影响。

　　@interface ProductSpec : NSObject - (BOOL)satisfy:(Product *)product; @end

　　此刻filter的算法逻辑得到封闭，当然函数名需要重命名，使其算法实现更加具有普遍性。

　　- (NSArray *)findProducts:(NSArray *)products bySpec:(ProductSpec *)spec { NSMutableArray *list = [@[] mutableCopy]; for (Product *product in products) { if ([spec satisfy:product]) { [list addObject:product]; } } return list; }

　　通过可复用的类来封装各种变化，让变化的因素控制在最小的范围内。

　　@interface ColorSpec() @property (nonatomic, assign) ProductColor color; @end @implementation ColorSpec + (instancetype)specWithColor:(ProductColor)color { ColorSpec *spec = [[ColorSpec alloc] init]; spec.color = color; return spec; } - (BOOL)satisfy:(Product *)product { return product.color == RED; } @end @interface BelowWeightSpec() @property (nonatomic, assign) float limit; @end @implementation BelowWeightSpec + (instancetype)specWithBelowWeight:(float)limit { BelowWeightSpec *spec = [[BelowWeightSpec alloc] init]; spec.limit = limit; return spec; } - (BOOL)satisfy:(Product *)product { return (product.weight < _limit); } @end

　　用户的接口也变得简单多了，而且富有表现力。

　　[self findProducts:_products bySpec:[ColorSpec specWithColor:RED]];

　　这是经典的OO设计，如果熟悉设计模式的读者对此已经习以为常了。设计模式是好东西，但往往被滥用。为此不能依葫芦画瓢，死板照抄，而是为了得到更简单的设计而引入设计模式的，这个过程是很自然的。

　　与大师们交流，问究此处为何引入设计模式，得到的答案：直觉。忘记所有设计模式吧，管它是不是模式，如果设计是简单的，这就是模式。

　　另外还有一个明显的坏味道，ColorSpec和BelowWeightSpec都需要继承ProductSpec，都需要定义一个构造函数和一个私有的字段，并重写satisfy方法，这些都充斥着重复的结构。

　　是不是觉得目前的写法已经够用了? 莫急, 让我们来看看下个需求

　　需求4：查找所有颜色为红色，并且重量小于10的所有产品

　　Firth Attempt: Composite Criteria 按照既有的代码结构，往往易于设计出类似ColorAndBelowWeightSpec的实现。 @interface ColorAndBelowWeigthSpec() @property (nonatomic, assign) ProductColor color; @property (nonatomic, assign) float limit; @end @implementation ColorAndBelowWeigthSpec + (instancetype)specWithColor:(ProductColor)color beloWeigth:(float)limit { ColorAndBelowWeigthSpec *spec = [[ColorAndBelowWeigthSpec alloc] init]; spec.color = color; spec.limit = limit; return spec; } - (BOOL)satisfy:(Product *)product { return product.color == _color || (product.weight < _limit); } @end

　　存在两个明显的坏味道：

　　包含and的命名往往是违背单一职责的信号灯

　　ColorAndBelowWeightSpec的实现与ColorSpec，BelowWeightSpec之间存在明显的重复

　　此刻，需要寻找更本质的抽象来表达设计，and/or/not语义可以完美解决这类问题。

　　Composite Spec: AndSpec, OrSpec, NotSpec

　　Atomic Spec：ColorSpec, BeblowWeightSpec

　　@interface AndSpec() @property (nonatomic, strong) NSArray *specs; @end @implementation AndSpec + (instancetype)spec:(ProductSpec *)spec, ... NS_REQUIRES_NIL_TERMINATION { va_list args; va_start( args, spec ); NSMutableArray *mArray = [@[spec] mutableCopy]; for ( ;; ) { id tempSpec = va_arg( args, id ); if (tempSpec == nil) break; [mArray addObject:tempSpec]; } va_end( args ); AndSpec *andSpec = [[AndSpec alloc] init]; andSpec.specs = [mArray copy]; return andSpec; } - (BOOL)satisfy:(Product *)product { for (ProductSpec *spec in _specs) { if (![spec satisfy:product]) { return NO; } } return YES; } @end @interface OrSpec () @property (nonatomic, strong) NSArray *specs; @end @implementation OrSpec + (instancetype)spec:(ProductSpec *)spec, ... NS_REQUIRES_NIL_TERMINATION { va_list args; va_start( args, spec ); NSMutableArray *mArray = [@[spec] mutableCopy]; for ( ;; ) { id tempSpec = va_arg( args, id ); if (tempSpec == nil) break; [mArray addObject:tempSpec]; } va_end( args ); OrSpec *orSpec = [[OrSpec alloc] init]; orSpec.specs = [mArray copy]; return orSpec; } - (BOOL)satisfy:(Product *)product { for (ProductSpec *spec in _specs) { if ([spec satisfy:product]) { return YES; } } return NO; } @end @interface NotSpec () @property (nonatomic, strong) ProductSpec *spec; @end @implementation NotSpec + (instancetype)spec:(ProductSpec *)spec { NotSpec *notSpec = [[NotSpec alloc] init]; notSpec.spec = spec; return notSpec; } - (BOOL)satisfy:(Product *)product { if (![_spec satisfy:product]) { return YES; } return NO; } @end

　　可以通过AndSpec组合ColorSpec, BelowWeightSpec来实现需求，简单漂亮，并且富有表达力。

　　[self findProducts:_products bySpec:[AndSpec spec:[ColorSpec specWithColor:RED], [BelowWeightSpec specWithBelowWeight:10], nil]];

　　但这样的设计存在两个严重的坏问道：

　　AndSpec与OrSpec存在明显的代码重复，OO设计的第一个直觉就是通过抽取基类来消除重复。

　　@interface CombinableSpec () @property (nonatomic, strong) NSArray *specs; @end @implementation CombinableSpec + (instancetype)spec:(CombinableSpec *)spec, ... NS_REQUIRES_NIL_TERMINATION { va_list args; va_start( args, spec ); NSMutableArray *mArray = [@[spec] mutableCopy]; for ( ;; ) { id tempSpec = va_arg( args, id ); if (tempSpec == nil) break; [mArray addObject:tempSpec]; } va_end( args ); CombinableSpec *combinableSpec = [[CombinableSpec alloc] init]; combinableSpec.specs = [mArray copy]; return combinableSpec; } - (BOOL)satisfy:(Product *)product { for (ProductSpec *spec in _specs) { if ([spec satisfy:product] == _shortcut) { return _shortcut; } } return !_shortcut; } @end @implementation AndSpec - (instancetype)init { self = [super init]; if (self) { self.shortcut = NO; } return self; } @end @implementation OrSpec - (instancetype)init { self = [super init]; if (self) { self.shortcut = YES; } return self; } @end

　　大堆的初始化方法让人眼花缭乱

　　[self findProducts:_products bySpec:[NotSpec spec:[AndSpec spec:[ColorSpec specWithColor:RED], [BelowWeightSpec specWithBelowWeight:10], nil]]]; Sixth Attempt: Using DSL

　　可以引入DSL改善程序的可读性，让代码更具表达力。

　　我们先添加一些DSL:

　　static ProductSpec *COLOR(ProductColor color) { return [ColorSpec specWithColor:RED]; } static ProductSpec *BELOWWEIGHT(float limit) { return [BelowWeightSpec specWithBelowWeight:limit]; } static ProductSpec *AND(ProductSpec *spec1, ProductSpec *spec2) { return [AndSpec spec:spec1, spec2, nil]; } static ProductSpec *OR(ProductSpec *spec1, ProductSpec *spec2) { return [OrSpec spec:spec1, spec2, nil]; } static ProductSpec *NOT(ProductSpec *spec) { return [NotSpec spec:spec]; }

　　这样我们的代码表现起来就是这样的

　　[self findProducts:_products bySpec:NOT(AND(COLOR(RED), BELOWWEIGHT(10)))]; Seventh Attempt: Using a Lambda Expression

　　可以使用Block改善设计，增强表达力。

　　- (NSArray *)findProducts:(NSArray *)products byBlock:(BOOL (^)())block { NSMutableArray *list = [@[] mutableCopy]; for (Product *product in products) { if (block(product)) { [list addObject:product]; } } return list; }

　　代码现在开起来是这个样子

　　[self findProducts:_products byBlock:^BOOL(id p) {return [p color] == RED;}];

　　构造DSL，复用这些Block

　　ProductSpecBlock color(ProductColor color) { return ^BOOL(id p) {return [p color] == color;}; } ProductSpecBlock weightBelow(float limit) { return ^BOOL(id p) {return [p weight] < limit;}; } - (void)test7_2 { [self findProducts:_products byBlock:color(RED)]; } Eighth attempt: Using NSPredicate

　　还可以使用标准库

　　[self.products filteredArrayUsingPredicate:[NSPredicate predicateWithFormat:@"weight > 10"]];

　　结束

　　今天的编码就到此为止了, 课课家将用OC实现了一遍.如果咱们不是iOS Developer的话, 还是有其他attempt的, 如泛型.