原創：知識點總結性文章
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目錄

• 一、使用
  • 1、提供的屬性和方法
  • 2、隊列的合并策略和發送時機
  • 3、注意點
• 二、注冊通知源碼解析
  • 1、存儲容器
  • 2、解析注冊通知方法
  • 3、判斷是否是同一個通知的3種情況
• 三、發送通知與刪除通知源碼解析
  • 1、發送通知源碼解析
  • 2、刪除通知源碼解析
• 四、異步通知
  • 1、NSNotificationQueue的異步發送
  • 2、把要發送的通知添加到隊列，等待發送
  • 3、發送通知
  • 4、主線程響應通知
• Demo
• 參考文獻

一、使用

1、提供的屬性和方法

NSNotification

- (NSString*) name; // 通知的name
- (id) object; // 攜帶的對象
- (NSDictionary*) userInfo; // 配置信息

NSNotificationCenter

// 添加通知
- (void)addObserver:(id)observer selector:(SEL)aSelector name:(nullable NSNotificationName)aName object:(nullable id)anObject;

// 發送通知
- (void)postNotification:(NSNotification *)notification;
- (void)postNotificationName:(NSNotificationName)aName object:(nullable id)anObject;
- (void)postNotificationName:(NSNotificationName)aName object:(nullable id)anObject userInfo:(nullable NSDictionary *)aUserInfo;

// 刪除通知
- (void)removeObserver:(id)observer;

NSNotificationQueue

// 把通知添加到隊列中，NSPostingStyle是個枚舉
- (void)enqueueNotification:(NSNotification *)notification postingStyle:(NSPostingStyle)postingStyle;

// 刪除通知，把滿足合并條件的通知從隊列中刪除
- (void)dequeueNotificationsMatching:(NSNotification *)notification coalesceMask:(NSUInteger)coalesceMask;

用于異步發送消息的通知隊列，這個異步并不是開啟線程，而是把通知存到雙向鏈表實現的隊列里面，等待某個時機觸發。觸發時調用NSNotificationCenter的發送接口進行發送通知，這么看NSNotificationQueue最終還是調用NSNotificationCenter進行消息的分發，另外NSNotificationQueue是依賴runloop的，所以如果線程的runloop未開啟則無效。

2、隊列的合并策略和發送時機

把通知添加到隊列等待發送，同時提供了一些附加條件供開發者選擇，如：什么時候發送通知、如何合并通知等，系統給了如下定義。

表示通知的發送時機

typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSPostingStyle) {
    NSPostWhenIdle = 1, // runloop空閑時發送通知
    NSPostASAP = 2, // 盡快發送，這種情況稍微復雜，這種時機是穿插在每次事件完成期間來做的
    NSPostNow = 3 // 立刻發送或者合并通知完成之后發送
};

通知合并的策略，有些時候同名通知只想存在一個，這時候就可以用到它了

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, NSNotificationCoalescing) {
    NSNotificationNoCoalescing = 0, // 默認不合并
    NSNotificationCoalescingOnName = 1, // 只要name相同，就認為是相同通知
    NSNotificationCoalescingOnSender = 2  // object相同
};

3、注意點

頁面銷毀時不移除通知會崩潰嗎

可以，因為notificationcenter對觀察者的引用是weak，當觀察者釋放的時候，觀察者的指針值被置為nil

多次添加同一個通知會是什么結果？多次移除通知呢

會調用多次observer的action。多次移除沒有任何影響。

二、注冊通知源碼解析

1、存儲容器

NCTable是根容器，由NSNotificationCenter持有

NCTable結構體中核心的三個變量：wildcard、named、nameless，在源碼中直接用宏定義表示了：WILDCARD、NAMELESS、NAMED 。

typedef struct NCTbl
{
    // 鏈表結構，保存既沒有name也沒有object的通知
    Observation *wildcard;
    
    // 存儲沒有name但是有object的通知
    GSIMapTable nameless;
    
    // 存儲帶有name的通知，不管有沒有object
    GSIMapTable named;
    ...
} NCTable;

Observation是存儲觀察者和響應方法的結構體

typedef    struct    Obs
{
    id        observer;// 觀察者，接收通知的對象
    SEL        selector;// 響應方法
    struct Obs    *next;// 鏈表中的下一個Observation
    ...
} Observation;

2、解析注冊通知方法

• 判定是不是同一個通知要從name和object區分，如果他們都相同則認為是同一個通知，后面包括查找邏輯、刪除邏輯都以此為基礎。
• 存儲過程并沒有做去重操作，這也解釋了為什么同一個通知注冊多次則響應多次

a、提供給外界使用的注冊通知方法

• observer：觀察者，即通知的接收者
• selector：接收到通知時的響應方法
• name：通知name
• object：攜帶對象

- (void) addObserver: (id)observer selector: (SEL)selector name: (NSString*)name object: (id)object
{
    // 前置條件判斷
    ...
    
    // 創建一個observation對象，持有觀察者和SEL，下面進行的所有邏輯就是為了存儲它
    o = obsNew(TABLE, selector, observer);
    
    ...
}

b、情況一：如果name存在

if (name) {...}

? NAMED是個宏，表示名為named的字典。如果通知的name存在，則以name為key從named字典中取出值n(這個n其實被MapNode包裝了一層，便于理解這里直接認為沒有包裝)，這個n還是個字典。

n = GSIMapNodeForKey(NAMED, (GSIMapKey)(id)name);

? n不存在，則先取緩存，如果緩存沒有則新建一個map

if (n == 0)
{
    m = mapNew(TABLE);
    GSIMapAddPair(NAMED, (GSIMapKey)(id)name, (GSIMapVal)(void*)m);
    ...
}

? n存在則把值取出來賦值給m

else
{
    m = (GSIMapTable)n->value.ptr;
}

? 然后以object為key，從字典中取出對應的值，這個值就是Observation類型的鏈表，然后把剛開始創建的Observation對象o存儲進去。

n = GSIMapNodeForSimpleKey(m, (GSIMapKey)object);
if (n == 0)
{// 不存在，則創建
    o->next = ENDOBS;
    GSIMapAddPair(m, (GSIMapKey)object, (GSIMapVal)o);
}
else
{
    list = (Observation*)n->value.ptr;
    o->next = list->next;
    list->next = o;
}

c、情況二：如果name為空，但object不為空

else if (object)
{
    ...
}

? 以object為key，從nameless字典中取出對應的value，value是個鏈表結構。

n = GSIMapNodeForSimpleKey(NAMELESS, (GSIMapKey)object);

? 不存在則新建鏈表，并存到map中

if (n == 0)
{
    o->next = ENDOBS;
    GSIMapAddPair(NAMELESS, (GSIMapKey)object, (GSIMapVal)o);
}

? 存在則把值接到鏈表的節點上

else
{ 
    ...
}

d、情況三：name 和 object 都為空則存儲到wildcard鏈表中

else
{
    o->next = WILDCARD;
    WILDCARD = o;
}

3、判斷是否是同一個通知的3種情況

情況一：存在name（無論object是否存在）

如果注冊通知時傳入name，那么會是一個雙層的存儲結構。首先找到NCTable中的named表，這個表存儲了name的通知。接著以name作為key，找到value，這個value依然是一個map。最后，map的結構是以object作為key，Observation對象為value，這個Observation對象的結構上面已經解釋，主要存儲了observer & SEL。

情況二：只存在object

以object為key，從nameless字典中取出value，此value是個Observation類型的鏈表。接著把創建的Observation類型的對象o存儲到鏈表中。只存在object時存儲只有一層，那就是object和Observation對象之間的映射。

情況三：沒有name和object

這種情況直接把Observation對象存放在了Observation *wildcard 鏈表結構中。

三、發送通知與刪除通知源碼解析

1、發送通知源碼解析

發送通知的核心邏輯比較簡單，基本上就是查找和調用響應方法，從三個存儲容器中：named、nameless、wildcard去查找對應的Observation對象，然后通過performSelector：逐一調用響應方法，這就完成了發送流程。

a、解析發送通知方法

- (void)postNotificationName: (NSString*)name object: (id)object userInfo: (NSDictionary*)info
{
    ...
}

? 構造一個GSNotification對象， GSNotification繼承了NSNotification

GSNotification    *notification;
notification = (id)NSAllocateObject(concrete, 0, NSDefaultMallocZone());
notification->_name = [name copyWithZone: [self zone]];
notification->_object = [object retain];
notification->_info = [info retain];

? 進行發送操作

[self _postAndRelease: notification];

b、發送通知的核心函數

主要做了三件事：查找通知、發送、釋放資源。

- (void)_postAndRelease: (NSNotification*)notification
{
    ...
}

? 通過name & object從named、nameless、wildcard表中查找對應的通知(保存了observer和sel)。

...

? 執行發送，即調用performSelector執行響應方法，從這里可以看出是同步的。

[o->observer performSelector: o->selector
                      withObject: notification];

? 釋放notification對象。

RELEASE(notification);

2、刪除通知源碼解析

因為查找時做了這個鏈表的遍歷，所以刪除時會把重復的通知全都刪除掉

- (void)removeObserver: (id)observer
{
    if (observer == nil) return;
    
  [self removeObserver: observer name: nil object: nil];
}

查找時仍然以name和object為準，再加上observer做區分。

- (void)removeObserver: (id)observer name: (NSString*)name object: (id)object
{
    if (name == nil && object == nil && observer == nil)
        return;
    ...
}

四、異步通知

1、NSNotificationQueue的異步發送

上面介紹的NSNotificationCenter都是同步發送的，接受消息和發送消息是在一個線程里。這里介紹關于NSNotificationQueue的異步發送，通過NSNotificationQueue將通知添加到隊列當中，立即將控制權返回給調用者，在合適的時機發送通知，從而不會阻塞當前的調用。從線程的角度看并不是真正的異步發送，或可稱為延時發送，它是利用了runloop的時機來觸發的，所以如果在其他子線程使用NSNotificationQueue，需要開啟runloop。由于最終還是通過NSNotificationCenter進行發送通知，所以從這個角度講它還是同步的。所謂異步，指的是非實時發送而是在合適的時機發送，并沒有開啟異步線程。

2、把要發送的通知添加到隊列，等待發送

NSPostingStyle 和 coalesceMask在上面的類結構中有介紹。modes這個就和runloop有關了，指的是runloop的mode。

- (void) enqueueNotification: (NSNotification*)notification
        postingStyle: (NSPostingStyle)postingStyle
        coalesceMask: (NSUInteger)coalesceMask
            forModes: (NSArray*)modes
{
    ...
}

? 根據coalesceMask參數判斷是否合并通知

if (coalesceMask != NSNotificationNoCoalescing)
{
    [self dequeueNotificationsMatching: notification
                          coalesceMask: coalesceMask];
}

? 接著根據postingStyle參數，判斷通知發送的時機

switch (postingStyle)
{
    ...
}

? runloop立即回調通知方法，同步發送

case NSPostNow:
{
    // 如果是立馬發送，則調用NSNotificationCenter進行發送
    [_center postNotification: notification];
}

? runloop在執行timer事件或sources事件的時候回調通知方法，異步發送

case NSPostASAP:
    // 添加到_asapQueue隊列，等待發送
    add_to_queue(_asapQueue, notification, modes, _zone);

? runloop空閑的時候回調通知方法，異步發送

case NSPostWhenIdle:
    // 添加到_idleQueue隊列，等待發送
    add_to_queue(_idleQueue, notification, modes, _zone);

3、發送通知

runloop觸發某個時機，調用GSPrivateNotifyASAP()和GSPrivateNotifyIdle()方法，這兩個方法最終都調用了notify()方法。notify()所做的事情就是調用NSNotificationCenter的postNotification:進行發送通知。

a、發送_asapQueue中的通知

void GSPrivateNotifyASAP(NSString *mode)
{
    notify(item->queue->_center,
        item->queue->_asapQueue,
        mode,
        item->queue->_zone);
}

b、發送_idleQueue中的通知

void GSPrivateNotifyIdle(NSString *mode)
{
    notify(item->queue->_center,
        item->queue->_idleQueue,
        mode,
        item->queue->_zone);
}

c、循環遍歷發送通知

static void notify(NSNotificationCenter *center,
                   NSNotificationQueueList *list,
                   NSString *mode, NSZone *zone)
{
    for (pos = 0; pos < len; pos++)
    {
      NSNotification *n = (NSNotification*)ptr[pos];

      [center postNotification: n];
      RELEASE(n);
    }
}

4、主線程響應通知

異步線程發送通知則響應函數也是在異步線程，如果執行UI刷新相關的話就會出現問題，那么如何保證在主線程響應通知呢？可以使用addObserverForName: object: queue: usingBlock方法注冊通知，指定在mainqueue上響應block。

Demo

Demo在我的Github上，歡迎下載。
BasicsDemo

參考文獻