類與類之間的通信我們有很多種方式，iOS中有代理，通知，block，單例類等等，每種方式都有其適用的場景

假設(shè)委托者皇上發(fā)起一個委托事件 要吃飯，這個事件的參數(shù)是今天要吃紅燒肉，水煮魚，肉末茄子，最終做飯這件事會被代理者實施，廚師甲做紅燒肉，廚師乙做水煮魚，廚師丙做肉末茄子

在iOS開發(fā)中面對上面這個需求，我們肯定能想到用通知模式來實現(xiàn)這個邏輯。其實更好的做法是使用多播代理模式

• 用通知的方式實現(xiàn)：用大喇叭廣播：“皇上要吃飯了，并且要吃紅燒肉，水煮魚，肉末茄子”，雖然廚師甲乙丙聽到之后就會開始去做給皇上做菜，但是這廣播出去全城的人都知道了，這種消息傳遞方式會造成消息外露，不受控制；
• 用多播代理的方式實現(xiàn)：皇上通過吃飯總管告訴廚師甲乙丙它要吃飯了，甲乙丙收到消息后就去給皇上做菜了，這種消息傳遞很精準(zhǔn)，并且不會導(dǎo)致消息外露。

一. 為什么不用通知

通知是一種零耦合的類之間通信方式，它的優(yōu)點就是能夠完全解耦，然而除了這個優(yōu)點，通知也有不少值得吐槽的地方：

• 通知的接收范圍為全局，這可能會暴露你原本想隱藏的實現(xiàn)細(xì)節(jié)，比如你封裝的SDK中發(fā)出的通知，通知參數(shù)中包含敏感信息等；
• 通知的匹配完全依賴字符串，容易出現(xiàn)問題，當(dāng)項目中大量使用通知以后難以維護，極端情況會出現(xiàn)通知名重復(fù)的問題；
• 相對于代理方式，通知不能像代理一樣使用協(xié)議來約束代理者的方法實現(xiàn)；
• 通知攜帶的參數(shù)不能直觀的表達出來，依靠字典操作也增加的出錯的可能性，通知不能像代理方法那樣有返回值；
• 通知參數(shù)傳遞對于基本類型需要裝箱和拆箱操作，不能傳遞nil參數(shù)；
• 通知有時候會打破高內(nèi)聚低耦合中的高內(nèi)聚的原則，對于原本就有單向依賴的2個類來說，他們是有內(nèi)聚耦合關(guān)系的，使用通知反而將這種內(nèi)聚關(guān)系打散了，并且不利于方法調(diào)試；

二. 多播代理的思想

在C#語言中就有這樣一個概念叫做多播委托，它直接是針對對象的某個委托事件的代理，委托對象內(nèi)部保存了所有代理實現(xiàn)(指針)，構(gòu)成一個委托鏈，當(dāng)這個委托事件觸發(fā)的時候這個委托鏈上的所有實現(xiàn)方法都將被調(diào)用。iOS中的多代理概念雷同，其實就是委托對象中保持多個代理對象的引用，當(dāng)觸發(fā)事件的時候，讓所有的代理對象調(diào)用相應(yīng)的代理方法即可。

多播代理.png

三. OC中構(gòu)造多播代理

• 1.存儲多個代理

遵循iOS常規(guī)代理的實現(xiàn)，我們需要一 個能夠保存多個對象弱引用的結(jié)構(gòu)，iOS中可以用多種方式實現(xiàn)，這里我推薦使用NSHashTable這個容器類，它可以指定加入到其中的對象為弱引用，并且當(dāng)其中的對象被釋放以后，該對象將會被自動從容器中移除掉

    NSHashTable *delegates = [NSHashTable hashTableWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory];
    [delegates addObject:delegate];

• 2.遍歷多代理，執(zhí)行代理方法

當(dāng)NSHashTable中的對象釋放以后，會被從中自動移除(經(jīng)測試hashTable的count并沒有變)，我們遍歷的時候就不會遍歷到該nil對象

  for (id<MyDelegate> delegate in _delegates) {
        if ([delegate respondsToSelector:@selector(receiveMessage:)]) {
            [delegate receiveMessage:@"a new message"];
        }
    }

• 3.設(shè)置(添加)代理

對于多代理我們只能用添加的方式，不能用直接賦值的方式

MyService *servie = [MyService new];
[servie addDelegate:self];

四. 簡化多代理調(diào)用

上面實現(xiàn)的多代理調(diào)用出的四行代碼都必不可少，如果一個類中有很多出代理方法的調(diào)用，那么我們就不得不寫很多這樣的代碼，沒得商量，這點必須要改進。改進方式有很多，使用方法轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)該是比較理想的方式

• 1.觸發(fā)方法轉(zhuǎn)發(fā)

[((id<MyDelegate>)self) receiveMessage:@"a new message"];

說明：這里self是指委托類，因為self本身沒有遵循MyDelegate協(xié)議，所有如果需要調(diào)用receiveMessage方法就先把它強制轉(zhuǎn)換為代理類型，調(diào)用方法后，self類中必然找不到receiveMessage方法，于是就會進入到方法轉(zhuǎn)發(fā)流程，最終調(diào)用代理對象的方法。也許你會說這里可以繼承協(xié)議然后調(diào)用處就不用這樣麻煩的類型轉(zhuǎn)換了，但是有一點你需要想到，如果協(xié)議中包含了@required修飾的方法，我們就必須實現(xiàn)它了，否則編譯器會爆出警告；

• 2.重寫方法簽名

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
    for (id delegate in _delegates) {
        if ([delegate respondsToSelector:aSelector]) {
            NSMethodSignature *result = [delegate methodSignatureForSelector:aSelector];
            if (result) {
                return result;
            }
        }
    }

    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}

說明：方法簽名只是用來表示方法的參數(shù)個數(shù)，參數(shù)類型，和返回值類型的作用，所有的代理對象實現(xiàn)的同名代理方法簽名都一樣，遍歷找到立即返回即可

• 3.重寫轉(zhuǎn)發(fā)方法

// 方法轉(zhuǎn)發(fā)
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
    SEL selector = invocation.selector;
    for (id delegate in _delegates) {
        if ([delegate respondsToSelector:selector]) {
            invocation.target = delegate;
            [invocation invoke];
        }
    }
}

說明：這里的invocation的target的值是當(dāng)前類實例對象(委托者)，我們需要把這個值替換為delegate(代理者)，意思就是讓delegate去執(zhí)行該方法；

• 五. 最佳實踐

第四節(jié)中我們在當(dāng)前的委托類中通過調(diào)用自身并不存在的方法觸發(fā)了方法轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)了封裝遍歷多代理調(diào)用代理方法的目的，但是這種方式有以下問題：

• 如果你有多個類都需要實現(xiàn)這樣的多代理模式，那么這些類中都比不可少的需要包含上述重復(fù)的代碼
• 如果該類中有一個方法和代理協(xié)議中定義的方法同名，那么我們的方法轉(zhuǎn)發(fā)也就不能進行了，進而導(dǎo)致多代理調(diào)用無法執(zhí)行

思考：我們需要一個專門的類來處理這些多代理的事情，所有需要多代理功能的類只要包含這個類的實例對象就可以了，我們把添加代理，觸發(fā)調(diào)用多代理的代碼實現(xiàn)都封裝到這個類中即可（開源框架XMPPFramework中也是類似的實現(xiàn)）

• 1. 定義多代理轉(zhuǎn)發(fā)類

這個類用來封裝多代理實現(xiàn)，我們使用NSProxy子類來實現(xiàn)它

@interface EEMultiProxy : NSProxy
// 代理轉(zhuǎn)發(fā)對象 工廠方法
+ (EEMultiProxy *)proxy;
// 添加代理對象
- (void)addDelegate:(id)delegate;
// 移除代理對象
- (void)removeDelete:(id)delegate;

@end

• 2. 處理多線程同步問題

為了適應(yīng)多線程環(huán)境下的多代理調(diào)用，我們在EEMultiProxy中使用信號量去解決多線程集合對象的同步問題

// 由于NSProxy類沒有init方法，所以對實例對象的初始化我們放在alloc方法中
+ (id)alloc {
    EEMultiProxy *instance = [super alloc];
    if (instance) {
        instance->_semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
        instance->_delegates = [NSHashTable weakObjectsHashTable];
    }
    return instance;
}

- (void)addDelegate:(id)delegate {
    dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    [_delegates addObject:delegate];
    dispatch_semaphore_signal(_semaphore);
}

- (void)removeDelete:(id)delegate {
    dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    [_delegates removeObject:delegate];
    dispatch_semaphore_signal(_semaphore);
}

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector {
    dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    NSMethodSignature *methodSignature;
    for (id delegate in _delegates) {
        if ([delegate respondsToSelector:selector]) {
            methodSignature = [delegate methodSignatureForSelector:selector];
            break;
        }
    }
    dispatch_semaphore_signal(_semaphore);
    if (methodSignature) return methodSignature;
    
    // Avoid crash, must return a methodSignature "- (void)method"
    return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}

• 3. 異步調(diào)用多代理方法

重點1 - 多線程：每個代理類的對代理方法的實現(xiàn)都不一樣，為了使這些代理類都能及時的響應(yīng)代理調(diào)用，我們應(yīng)該將代理方法的調(diào)用都放到異步線程中；
重點2 - 遞歸死鎖：如果項目的多代理調(diào)用不采用異步派發(fā)，那么就有可能因為信號量的遞歸獲取導(dǎo)致死鎖。具體表現(xiàn)：代理協(xié)議實現(xiàn)類中的方法邏輯中又調(diào)用多代理proxy的方法對應(yīng)方法，這就形成了在當(dāng)前信號量中繼續(xù)嘗試獲取當(dāng)前信號量，造成信號量的遞歸等待從而形成死鎖，所以如果我們使用同步調(diào)用代理對象方法，那么我們應(yīng)該在遍歷代理集合時先拷貝一份代理集合，及時釋放信號量，然后再去遍歷調(diào)用代理方法；

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
    dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    NSHashTable *copyDelegates = [_delegates copy];
    dispatch_semaphore_signal(_semaphore);
    
    SEL selector = invocation.selector;
    for (id delegate in copyDelegates) {
        if ([delegate respondsToSelector:selector]) {
            // must use duplicated invocation when you invoke with async
            NSInvocation *dupInvocation = [self duplicateInvocation:invocation];
            dupInvocation.target = delegate;
            dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
                [dupInvocation invoke];
            });
        }
    }
}

• 4. 復(fù)制invocation

因為invocation對象只有一個，每個delegate去調(diào)用的時候都會去設(shè)置invocation的target，因為我們是異步調(diào)用，有可能造成某個delegate對象的invocation調(diào)用前target被其他線程意外替換掉，很可能造成crash，所以這里需要對invocation進行復(fù)制，用來隔離每個異步調(diào)用；

- (NSInvocation *)duplicateInvocation:(NSInvocation *)invocation {
    SEL selector = invocation.selector;
    NSMethodSignature *methodSignature = invocation.methodSignature;
    NSInvocation *dupInvocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:methodSignature];
    dupInvocation.selector = selector;
    
    NSUInteger count = methodSignature.numberOfArguments;
    for (NSUInteger i = 2; i < count; i++) {
        void *value;
        [invocation getArgument:&value atIndex:i];
        [dupInvocation setArgument:&value atIndex:i];
    }
    [dupInvocation retainArguments];
    return dupInvocation;
}

Demo示例鏈接：EEMultiDelegate
說明：本文中的多代理實現(xiàn)參考了框架XMPPFramework中的多代理實現(xiàn)