8 次尝试，带你走进 iOS 精益编程

作者: __Lex | 来源:发表于2015-10-26 13:47 被阅读60次

作者：晓月授权本站转载。
开场
今天, 我们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]];

1
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, 这篇文章本是Horance所写, 笔者将用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.
作者介绍
刘光聪，程序员，敏捷教练，开源软件爱好者，目前供职于中兴通讯无线研究院，具有多年大型遗留系统的重构经验，对面向对象，函数式，大数据等领域具有浓厚的兴趣。
github:https://github.com/horance-liu
email: horance@outlook.com
邢尧, 资深开发工程师, iOS Developer, 开源软件爱好者, 追求真理比占有真理更加难能可贵
Github:https://github.com/uxyheaven
Blog:http://blog.csdn.bet/uxyheaven

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