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嗨,我是孙亚洲(@sunyazhou13),一名来自祖国北国冰城的iOS开发者.


阿里、字节:一套高效的iOS面试题之NSNotification相关

前言

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前3篇中已经讲完了内存管理,今天我们继续完成阿里、字节:一套高效的iOS面试题的通知部分. 主要内容包含如下:

  • 实现原理(结构设计、通知如何存储的、name&observer&SEL之间的关系等)
  • 通知的发送时同步的,还是异步的
  • NSNotificationCenter接受消息和发送消息是在一个线程里吗?如何异步发送消息
  • NSNotificationQueue是异步还是同步发送?在哪个线程响应
  • NSNotificationQueue和runloop的关系
  • 如何保证通知接收的线程在主线程
  • 页面销毁时不移除通知会崩溃吗
  • 多次添加同一个通知会是什么结果?多次移除通知呢
  • 下面的方式能接收到通知吗?为什么
    // 发送通知
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(handleNotification:) name:@"TestNotification" object:@1];
    // 接收通知
    [NSNotificationCenter.defaultCenter postNotificationName:@"TestNotification" object:nil];

在解释这些内容之前 强烈建议认真研读一下这篇 一文全解iOS通知机制(经典收藏)文章 了解一下大概 所有的问题就迎刃而解了.

实现原理(结构设计、通知如何存储的、name&observer&SEL之间的关系等

首先通知中心结构大概分为如下几个类

  • NSNotification 通知的模型 name、object、userinfo.
  • NSNotificationCenter通知中心 负责发送NSNotification
  • NSNotificationQueue通知队列 负责在某些时机触发 调用NSNotificationCenter通知中心 post通知

通知是结构体通过双向链表进行数据存储

// 根容器,NSNotificationCenter持有
typedef struct NCTbl {
Observation *wildcard; /* 链表结构,保存既没有name也没有object的通知 */
GSIMapTable nameless; /* 存储没有name但是有object的通知 */
GSIMapTable named; /* 存储带有name的通知,不管有没有object */
...
} NCTable;

// Observation 存储观察者和响应结构体,基本的存储单元
typedef struct Obs {
id observer; /* 观察者,接收通知的对象 */
SEL selector; /* 响应方法 */
struct Obs *next; /* Next item in linked list. */
...
} Observation;

主要是以key value的形式存储,这里需要重点强调一下 通知以 nameobject两个纬度来存储相关通知内容,也就是我们添加通知的时候传入的两个不同的方法.


简单理解name&observer&SEL之间的关系就是name作为key, observer作为观察者对象,当合适时机触发就会调用observerSEL.这基本很简单,如果觉得我说的不准确可以看下文章开头的文章.

通知的发送时同步的,还是异步的

同步发送.因为要调用消息转发.所谓异步,指的是非实时发送而是在合适的时机发送,并没有开启异步线程.

NSNotificationCenter接受消息和发送消息是在一个线程里吗?如何异步发送消息

是的, 异步线程发送通知则响应函数也是在异步线程.

异步发送通知可以开启异步线程发送即可.

NSNotificationQueue是异步还是同步发送?在哪个线程响应

// 表示通知的发送时机
typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSPostingStyle) {
NSPostWhenIdle = 1, // runloop空闲时发送通知
NSPostASAP = 2, // 尽快发送,这种时机是穿插在每次事件完成期间来做的
NSPostNow = 3 // 立刻发送或者合并通知完成之后发送
};
NSPostWhenIdle NSPostASAP NSPostNow
NSPostingStyle 异步发送 异步发送 同步发送

NSNotificationCenter都是同步发送的,而这里介绍关于NSNotificationQueue的异步发送,从线程的角度看并不是真正的异步发送,或可称为延时发送,它是利用了runloop的时机来触发的.

异步线程发送通知则响应函数也是在异步线程,主线程发送则在主线程.

NSNotificationQueue和runloop的关系

NSNotificationQueue依赖runloop. 因为通知队列要在runloop回调的某个时机调用通知中心发送通知.从下面的枚举值就能看出来

// 表示通知的发送时机
typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSPostingStyle) {
NSPostWhenIdle = 1, // runloop空闲时发送通知
NSPostASAP = 2, // 尽快发送,这种时机是穿插在每次事件完成期间来做的
NSPostNow = 3 // 立刻发送或者合并通知完成之后发送
};

如何保证通知接收的线程在主线程

如果想在主线程响应异步通知的话可以用如下两种方式

1.系统接受通知的API指定队列

- (id <NSObject>)addObserverForName:(nullable NSNotificationName)name object:(nullable id)obj queue:(nullable NSOperationQueue *)queue usingBlock:(void (^)(NSNotification *note))block

2.NSMachPort的方式 通过在主线程的runloop中添加machPort,设置这个port的delegate,通过这个Port其他线程可以跟主线程通信,在这个port的代理回调中执行的代码肯定在主线程中运行,所以,在这里调用NSNotificationCenter发送通知即可

页面销毁时不移除通知会崩溃吗?

iOS9.0之前,会crash,原因:通知中心对观察者的引用是unsafe_unretained,导致当观察者释放的时候,观察者的指针值并不为nil,出现野指针.

iOS9.0之后,不会crash,原因:通知中心对观察者的引用是weak。

多次添加同一个通知会是什么结果?多次移除通知呢

多次添加同一个通知,会导致发送一次这个通知的时候,响应多次通知回调。 多次移除通知不会产生crash。

下面的方式能接收到通知吗?为什么

// 发送通知
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(handleNotification:) name:@"TestNotification" object:@1];
// 接收通知
[NSNotificationCenter.defaultCenter postNotificationName:@"TestNotification" object:nil];

不能

首先我们看下通知中心存储通知观察者的结构

// 根容器,NSNotificationCenter持有
typedef struct NCTbl {
Observation *wildcard; /* 链表结构,保存既没有name也没有object的通知 */
GSIMapTable nameless; /* 存储没有name但是有object的通知 */
GSIMapTable named; /* 存储带有name的通知,不管有没有object */
...
} NCTable;

// Observation 存储观察者和响应结构体,基本的存储单元
typedef struct Obs {
id observer; /* 观察者,接收通知的对象 */
SEL selector; /* 响应方法 */
struct Obs *next; /* Next item in linked list. */
...
} Observation;

namelessnamed的具体数据结构如下:


当添加通知监听的时候,我们传入了nameobject,所以,观察者的存储链表是这样的:

named表:key(name) : value->key(object) : value(Observation)

因此在发送通知的时候,如果只传入name而并没有传入object,是找不到Observation的,也就不能执行观察者回调.

总结

经过今天的 复习又重新认识了iOS中的通知中心,希望大家经常温故而知新. 下一篇我们开始讲解 Runloop& KVO

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