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面试题:Objective-C命令模式在复杂iOS应用架构中的优化

假设你正在开发一个大型的iOS应用,其中广泛使用了命令模式来处理用户操作和业务逻辑。随着功能的不断增加,系统复杂度上升,命令模式的执行效率和维护性受到挑战。请详细阐述你会如何对Objective-C实现的命令模式进行优化,以提高系统的整体性能和可维护性,包括但不限于设计模式的调整、代码结构优化、多线程处理等方面。
21.4万 热度难度
编程语言Objective-C

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试

设计模式调整

  1. 引入命令队列
    • 可以创建一个命令队列类(如CommandQueue),将命令对象按照一定规则(如优先级)加入队列。在CommandQueue类中,可以定义一个数组或其他合适的数据结构来存储命令对象。
    • 例如:
@interface CommandQueue : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray<id<CommandProtocol>> *commandQueue;
- (void)addCommand:(id<CommandProtocol>)command;
- (void)executeNextCommand;
@end

@implementation CommandQueue
- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        _commandQueue = [NSMutableArray array];
    }
    return self;
}

- (void)addCommand:(id<CommandProtocol>)command {
    [self.commandQueue addObject:command];
}

- (void)executeNextCommand {
    if (self.commandQueue.count > 0) {
        id<CommandProtocol> command = self.commandQueue.firstObject;
        [command execute];
        [self.commandQueue removeObjectAtIndex:0];
    }
}
@end
  1. 命令聚合
    • 对于一些经常一起执行的命令,可以将它们组合成一个复合命令。例如,在游戏开发中,角色的移动、攻击等操作可能需要多个命令协同完成,可以将这些命令封装到一个CompositeCommand类中。
    • 定义CompositeCommand遵循CommandProtocol协议,并在其中管理子命令数组。
@protocol CommandProtocol <NSObject>
- (void)execute;
@end

@interface CompositeCommand : NSObject <CommandProtocol>
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray<id<CommandProtocol>> *subCommands;
- (void)addSubCommand:(id<CommandProtocol>)command;
@end

@implementation CompositeCommand
- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        _subCommands = [NSMutableArray array];
    }
    return self;
}

- (void)addSubCommand:(id<CommandProtocol>)command {
    [self.subCommands addObject:command];
}

- (void)execute {
    for (id<CommandProtocol> command in self.subCommands) {
        [command execute];
    }
}
@end

代码结构优化

  1. 模块化命令
    • 将不同类型的命令分别放到不同的文件和类中,例如将用户界面相关的命令放在UICommands文件夹下,业务逻辑相关的命令放在BusinessLogicCommands文件夹下。
    • 这样可以使代码结构更加清晰,易于查找和维护。比如,对于用户点击按钮的命令,可以定义ButtonClickCommand类。
@interface ButtonClickCommand : NSObject <CommandProtocol>
@property (nonatomic, weak) UIButton *button;
- (instancetype)initWithButton:(UIButton *)button;
@end

@implementation ButtonClickCommand
- (instancetype)initWithButton:(UIButton *)button {
    self = [super init];
    if (self) {
        _button = button;
    }
    return self;
}

- (void)execute {
    // 处理按钮点击后的逻辑
    NSLog(@"Button %@ clicked", self.button.titleLabel.text);
}
@end
  1. 使用协议和分类
    • 通过协议来定义命令的基本行为,如CommandProtocol。然后可以使用分类为不同类型的对象添加执行命令的能力。
    • 例如,为UIViewController添加一个分类,使其能够执行特定类型的命令。
@interface UIViewController (CommandExecution)
- (void)executeCommand:(id<CommandProtocol>)command;
@end

@implementation UIViewController (CommandExecution)
- (void)executeCommand:(id<CommandProtocol>)command {
    [command execute];
}
@end

多线程处理

  1. 异步执行命令
    • 使用Grand Central Dispatch(GCD)来异步执行命令,避免阻塞主线程。对于一些耗时较长的命令,如网络请求命令,可以将其放到后台队列执行。
    • 例如:
@interface NetworkRequestCommand : NSObject <CommandProtocol>
- (void)execute;
@end

@implementation NetworkRequestCommand
- (void)execute {
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_async(queue, ^{
        // 网络请求逻辑
        NSURLSessionDataTask *task = [[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithURL:[NSURL URLWithString:@"http://example.com"] completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
            // 处理请求结果
            if (!error && data) {
                NSString *result = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
                NSLog(@"Network request result: %@", result);
            }
        }];
        [task resume];
    });
}
@end
  1. 线程安全处理
    • 如果多个命令可能会同时访问和修改共享资源,需要使用锁机制(如NSLockdispatch_semaphore)来保证线程安全。
    • 例如,在一个共享数据的读写命令中:
@interface SharedDataWriteCommand : NSObject <CommandProtocol>
@property (nonatomic, strong) id sharedData;
@property (nonatomic, strong) NSLock *lock;
- (instancetype)initWithSharedData:(id)sharedData lock:(NSLock *)lock;
@end

@implementation SharedDataWriteCommand
- (instancetype)initWithSharedData:(id)sharedData lock:(NSLock *)lock {
    self = [super init];
    if (self) {
        _sharedData = sharedData;
        _lock = lock;
    }
    return self;
}

- (void)execute {
    [self.lock lock];
    // 写入共享数据逻辑
    self.sharedData = @"new value";
    [self.lock unlock];
}
@end