设计模式(四)----解释器模式、迭代器模式、命令模式、状态模式、备忘录模式、模板方法模式

解释器模式

在我们给定一个语言，并定义它的语法和一个解释器，这个解释器用来标识语言中的句子，就是所谓的解释器模式。例如我们做一些字符串的替换，或者进行一些密文的解密，像特定的字符替换频率足够高的话，那么可以使用这种解释器模式来解决这种问题。

解释器模式类图：
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图中我们定义了抽象解释器类Expression，声明一个抽象的解释操作。TerminalExpression是继承抽象表达式的终结表达式，例子中是最后将所有字符转换成小写字符并输出，定义的NoterminalExpression是将”*”的符号替换成”@”符号，也就可以理解为这个类是处理非终结符解释器。我们使用这种模式更多的是对场景的具体使用，如果要解释的内容很多的话，需要创建很多的非终结符解释器类，易引起类的膨胀，一些复杂的文法解释会比较难以维护。使用这种模式可以很好的进行解释扩展，只需新增解释器类，在一些简单的文法上比较容易实现。

TerminalExpression的实现

- (NSString *)interpretStr:(NSString *)string
{
    return [string lowercaseString];
}

NoterminalExpression的实现

- (NSString *)interpretStr:(NSString *)string
{
    return [string stringByReplacingOccurrencesOfString:@"*" withString:@"@"];
}

本节工程示例

迭代器模式

迭代器模式主要用于顺序访问集合对象的元素，不需要知道集合对象中的底层表示。将数据存储和遍历的职责分离，增加新的迭代器和数据都很方便，无须修改原有代码，我们也可以自己定义数据的遍历方式。

迭代器模式类图
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图中我们定义了两个抽象类，迭代器抽象类Iterator定义了遍历的方式，容器抽象类Container定义了获取迭代器的接口，具体的实现由FruitsIterator类来完成。这个例子我们在外部给容器类进行的赋值，我们可以给定内部设置成集合类，这样就无须暴露它的内部表示，在迭代器类中我们可以添加方法来提供多种遍历方式。在使用迭代器模式的时候，我们需要增加新的迭代的话，不仅要增加聚合类，也要添加相应的迭代器类，这样会使类的个数成对的增加，一定程度上增加的系统的复杂性。

FruitsIterator的实现

- (instancetype)initWithFruits:(NSArray *)fruits
{
    if (self = [super init]) {
        _fruits = fruits;
        _index = 0;
    }
    return self;
}

- (NSString *)first;
{
    return self.fruits.firstObject;
}

- (NSString *)next;
{
    if (self.index + 1 < self.fruits.count) {
        self.index ++;
        return self.fruits[self.index];
    }
    return nil;
}

- (NSString *)current;
{
    if (self.index < self.fruits.count) {
        return self.fruits[self.index];
    }
    return nil;
}

- (BOOL)hasNext;
{
    if (self.index + 1 < self.fruits.count) {
        return YES;
    }
    return NO;
}

- (BOOL)isFirst;
{
    if (self.index == 0) {
        return YES;
    }
    return NO;
}

- (BOOL)isLast;
{
    if (self.index == self.fruits.count - 1) {
        return YES;
    }
    return NO;
}

本节工程示例

命令模式

命令模式的定义是将请求封装成一个对象，从而可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

命令模式类图：

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如图定义了抽象的Receiver（接收者角色）和Command（命令角色）,各自有自己的实际具体实现接收操作和命令操作，Invoker是命令的请求者，也是命令模式中的最重要角色，这个角色对各个命令进行控制。

Command1的实现

- (instancetype)initWithReceiver:(Receiver *)receiver
{
    if (self = [super init]) {
        _receiver = receiver;
    }
    return self;
}

- (void)execute
{
    [self.receiver doSomething];
}

本节工程示例

状态模式

状态模式是允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。在一些情况下，一个对象的行为取决于其状态变化的属性，当这个对象和外部的事件产生互动时，它的内部状态会改变，同时使得系统的行为也发生变化。

状态模式类图：

avantar

图中定义了抽象状态类State，拥有开始和停止状态，Context所持有的状态在两种状态的改变下，它会产生的行为变化。使用这种方式我们可以灵活的添加新的状态和行为，也可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中的个数，但使用状态模式容易增加系统类和对象的个数。

其中StartState的实现

- (void)doSomethingWithContext:(Context *)context;
{
    NSLog(@"运动状态");
    [context setState:self];
}

其中StopState的实现

- (void)doSomethingWithContext:(Context *)context;
{
    NSLog(@"停止状态");
    [context setState:self];
}

本节工程示例

备忘录模式

备忘录模式主要用来存储另外一个对象内部状态的快照对象。用意是在不破坏封装的条件下，将一个对象的状态捕捉住，并外部化，存储起来，从而可以在将来合适的时候把这个对象还原到存储起来的状态。

备忘录模式类图：

avantar

备忘录模式中有三个角色，一个备忘录角色（Memento）它主要用来存储备忘发起者角色的内部状态，备忘发起角色（Originator）创建一个备忘录，用来记录此刻它的内部状态，在需要的时候使用备忘录恢复内部状态，还有个备忘录管理者角色（Caretaker），它负责保存好备忘录，它不能对备忘录的内容进行操作或者检查。使用这种模式给用户提供了一种可以恢复状态的机制，使用户能够比较方便地回到历史的状态，同时实现了信息额封装，用户不需要关心状态的保护细节。保存状态容易消耗资源，使类的成员变量过多。

其中Originator的实现

- (Memento *)saveStateToMemento
{
    return [[Memento alloc] initWithState:_state];
}

- (void)setState:(NSInteger)state
{
    _state = state;
}

- (NSInteger)getState
{
    return _state;
}

- (void)getStateFromMemento:(Memento *)memento
{
    _state = [memento getState];
}

本节工程示例

模板方法模式

模板模式是定义一个抽象类，它公开定义了执行它的方法的方式/模板，它的子类可以按需要重新写方法实现，但调用将以抽象类中的定义方式进行。

享元模式类图：

avantar

如图定义了一个出去旅游类，定义了一些流程模板，打包、出游、游玩、返回这些旅游过程，其中我们使用了三套方案出行、汽车、飞机和火车，它们的交通方式都不一样，然后各自实现相应的步骤。

其中Travel的实现部分

- (void)package
{
    NSLog(@"打包");
}
- (void)goToPlace
{
    NSLog(@"出发");
}
- (void)play
{
    NSLog(@"游玩");
}
- (void)backHome
{
    NSLog(@"回家");
}

- (void)travel
{
    [self package];
    [self goToPlace];
    [self play];
    [self backHome];
}

本节工程示例

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