面试题：Objective-C代码重构中设计模式的综合运用及性能优化

Question

现有一个大型Objective-C项目，代码库庞大且存在很多重复代码、不合理的对象创建和复杂的依赖关系，导致性能下降。要求综合运用至少三种设计模式（如单例模式、策略模式、观察者模式等）对代码进行重构，同时要考虑如何优化性能，减少内存开销和提高运行效率。请详细描述重构思路、设计模式选择依据以及性能优化的具体措施。

Answer 1

重构思路

1. 分析现有代码：详细梳理代码库，确定重复代码段、不合理对象创建位置以及复杂依赖关系所在。
2. 选择设计模式：依据分析结果，挑选合适的设计模式进行重构。
3. 逐步重构：对确定的代码区域，按照设计模式规则进行改写，同时注意不影响现有功能。
4. 性能优化：在重构过程中，结合性能优化措施，确保性能提升。

设计模式选择依据

1. 单例模式：对于频繁创建且消耗资源的对象，将其设计为单例。比如项目中可能存在一些全局配置对象，这些对象在整个应用生命周期中只需一个实例，使用单例模式可避免重复创建，减少内存开销。
2. 策略模式：当代码中存在大量条件判断来决定不同行为时，适合使用策略模式。例如，在处理不同类型数据的业务逻辑部分，将每种处理逻辑封装成一个策略类，通过策略模式，可使代码结构更清晰，便于维护和扩展，同时避免不必要的条件判断带来的性能损耗。
3. 观察者模式：若存在对象间一对多的依赖关系，当一个对象状态改变时需要通知其他多个对象，使用观察者模式。比如在项目中，当某个核心数据模型变化时，需要更新多个与之相关的视图，观察者模式能有效实现这种解耦，减少对象间直接依赖，提高代码可维护性和运行效率。

性能优化具体措施

1. 减少对象创建：通过单例模式减少频繁创建的对象实例，同时检查其他可复用对象的创建逻辑，确保对象复用而非重复创建。
2. 优化内存管理：合理使用自动释放池，及时释放不再使用的对象内存。对于大对象，考虑在合适时机释放或重用。比如，对于视图控制器切换时不再需要的视图对象，及时释放其占用内存。
3. 简化依赖关系：通过设计模式解耦对象间依赖，避免复杂的链式依赖，减少不必要的对象持有，降低内存泄漏风险。例如，使用观察者模式替代对象间直接引用的通知方式。
4. 优化算法和数据结构：检查项目中核心算法和使用的数据结构，对于时间复杂度高的算法进行优化，选择合适的数据结构提高查找、插入、删除等操作效率。如在频繁查找数据的场景下，使用哈希表替代线性查找的数组。
5. 懒加载：对于不急需使用的资源或对象，采用懒加载方式，在真正需要时才进行初始化和加载，减少启动时的资源消耗和内存占用。