NSInvocation 和方法簽名
NSInvocation 是命令模式的一種實現。它把一個目標、一個選擇器、一個方法簽名、所有的參數都放到一個對象里面。當 NSInvocation 被調用的時候，Objective-C Runtime會執行正確的方法實現。
NSInvocation 包含的一個目標是一個接受消息的對象，包含的選擇器是被發送的消息。在這里我們可以把選擇器看成一個方法的名稱，也就是一個字符串。那 NSInvocation 包含的方法簽名是什么呢？方法簽名 NSMethodSignature 是一個方法的返回類型和參數類型，不包括方法名稱。
// -[NSString initWithUTF8String:] 的方法簽名
NSMethodSignature *signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"@@:*"];
方法簽名的 " @@:* " 字符串怎么理解呢？ 第一個字符 @ 表明返回值是一個 id。對于消息傳遞系統來說，所以的 Objective-C 對象都是 id 類型。 接下來的二個字符 @： 表明該方法接受一個 id 和一個 SEL 。其實每個 Objective-C 方法都把 id 和 SEL 作為頭2個參數。最后一個字符 * 表示該方法的一個顯式的參數是一個字符串（char *）。那如何獲取這些類型編碼呢，可以參考官方文檔 Type Encodings ，也可以直接使用類型編碼 @encode(type) 獲取表示該類型的字符串，而不必硬編碼。
NSLog(@"id Type encoding -->%s",@encode(id));
// 輸出結果 id Type encoding -->@
在平常的開發中我們基本是不需要去使用 signatureWithObjCTypes： 方法去手動創建一個方法簽名的，我們可以直接使用 methodSignatureForSelector: 來獲取類方法的簽名或者實例方法的簽名，對于實例方法的簽名獲取也可以直接使用 instanceMethodForSelector: 獲取。
SEL initSEL = @selector(init);// init 方法的選擇器
SEL allocSEL = @selector(alloc);// alloc 方法的選擇器
NSMethodSignature *initSignature, *allocSignature;
// 從實例中獲取實例方法簽名
initSignature = [@"Signature" methodSignatureForSelector:initSEL];
// 從類中獲取實例方法簽名
initSignature = [NSString instanceMethodSignatureForSelector:initSEL];
// 從類中獲取類方法簽名
allocSignature = [NSString methodSignatureForSelector:allocSEL];
知道了方法簽名的概念之后，我們可以構建一個 NSInvocation 對象。
// 創建數組
NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
NSLog(@"array.count--->%ld",array.count);
// 創建一個 NSString 對象，該對象后面加入 array
NSString *stuff = @"Stuff";
// 獲取 NSMutableArray 的 addObject: 方法簽名
SEL selector = @selector(addObject:);
NSMethodSignature *signature = [array methodSignatureForSelector:selector];
// 創建 NSInvocation 對象
// 使用方法簽名
NSInvocation *invocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:signature];
// array 是接收消息的對象
[invocation setTarget:array];
// 被 invocation 發送的消息 selector
[invocation setSelector:selector];
// 默認 index = 0 位置的參數是 目標（self）， index = 1 位置的參數是 selector（_cmd）,從 index =2 開始才是第一個參數
[invocation setArgument:&stuff atIndex:2];
// 調用 NSInvocation
[invocation invoke];
NSLog(@"array.count--->%ld",array.count);
// 運行結果
// array.count--->0
// array.count--->1
Objective-C 的蹦床技術
蹦床顧名思義就是把一個消息從一個對象反彈到另一個對象。蹦床技術一般使用 forwardInvocation: 方法來處理消息。如果一個對象在 Objective-C 提示錯誤之前不響應一個選擇器，那么就會創建一個 NSInvocation 對象 并且傳遞給該對象的 forwardInvocation: 。我們可以使用這個 NSInvocation 對象做消息轉發。
接下來使用蹦床這個技術實現一個類似 NSNotification 的功能。我們創建一個 RNObserverManager 的蹦床，把發送到 RNObserverManager 的消息轉發到響應選擇器的已注冊觀察者。
第一步創建 RNObserverManager
// RNObserverManager.h
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <objc/runtime.h>
@interface RNObserverManager : NSObject
// 初始化的時候 需要一個協議和一組觀察者
- (id)initWithProtocol:(Protocol *)protocol observers:(NSSet *)observers;
// 添加觀察者
- (void)addObserver:(id)observer;
// 刪除觀察者
- (void)removeObserver:(id)observer;
@end
#import "RNObserverManager.h"
@interface RNObserverManager ()
@property (nonatomic, strong) NSMutableSet *observers;
@property (nonatomic, strong) Protocol *protocol;
@end
// 蹦床把一條消息從一個對象反彈到另一個對象。
@implementation RNObserverManager
- (id)initWithProtocol:(Protocol *)protocol observers:(NSSet *)observers{
if (self = [super init]) {
self.protocol = protocol;
self.observers = [NSMutableSet setWithSet:observers];
}
return self;
}
- (void)addObserver:(id)observer{
if ([observer conformsToProtocol:self.protocol]) {
[self.observers addObject:observer];
}
}
- (void)removeObserver:(id)observer{
[self.observers removeObject:observer];
}
// Objective-C 的消息分派器使用這個方法為未知的選擇器構造一個 NSInvocation
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
NSMethodSignature *result = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
if (result) {
return result;
}
// 查找所需方法
struct objc_method_description desc = protocol_getMethodDescription(self.protocol, aSelector, YES, YES);
if(desc.name == NULL){
// 有可能是協議的可選方法
desc = protocol_getMethodDescription(self.protocol, aSelector, NO, YES);
}
if(desc.name == NULL){
// 找不到方法，那么拋出異常
[self doesNotRecognizeSelector:aSelector];
return nil;
}
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:desc.types];
}
// 把方法調用轉發到響應選擇器的觀察者
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
SEL selector = [anInvocation selector];
for(id responder in self.observers){
if ([responder respondsToSelector:selector]) {
[anInvocation setTarget:responder];
[anInvocation invoke];
}
}
}
@end
RNObserverManager 對象在 Objective-C 提示錯誤之前不響應一個選擇器的話， Objective-C 會用 NSObject 類的 - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector 方法獲取該未知選擇器的方法簽名， 然后為這個未知的選擇器構造一個 NSInvocation 對象，最后將這個 NSInvocation 對象傳遞給 NSObject 的 - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation 方法。
那么怎么使用 RNObserverManager 這個蹦床呢？我們先定義協議，觀察者實現協議。
// 觀察者需要實現的協議
@protocol MyProtocol <NSObject>
- (void)doSomething;
@end
// 觀察者
@interface MyClass : NSObject <MyProtocol>
@end
@implementation MyClass
// 觀測者實現協議方法
- (void)doSomething{
NSLog(@"doSomething :%@", self);
}
@end
接下來在 ViewController 里面使用這些內容
@interface ViewController ()
// 使用 id 類型可以避免編譯器警告
@property (nonatomic,strong) id observerManager;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 創建消息觀察者集合
NSSet *observers = [NSSet setWithObjects:[MyClass new],[MyClass new], nil];
// 創建 RNObserverManager 蹦床
self.observerManager = [[RNObserverManager alloc]
initWithProtocol:@protocol(MyProtocol) observers:observers];
// 給 RNObserverManager 發送 doSomething 消息，實際上都會被轉發到 MyClass 的 doSomething 方法
[self.observerManager doSomething];
}
@end
查看控制臺輸出結果
doSomething :<MyClass: 0x6080000157c0>
doSomething :<MyClass: 0x6080000157f0>
從結果上看，我們給 RNObserverManager 發送 doSomething 消息，實際上都會被轉發到 MyClass 的 doSomething 方法。
參考
本文是《iOS 編程實戰》的讀書筆記，對閱讀的內容進行總結。當我們看懂了之后，不一定懂；我們跟著書上代碼敲了一遍之后，還是不一定懂；只有我們能夠把自己理解的內容寫下來或者通過其它方式表達出來的時候，這個才是真的懂了；
《iOS編程實戰》第24章
Demo 地址 https://github.com/junbinchencn/ObserverTrampoline
