NSNotificationCenter

轉載自南峰子的技術博客

一個NSNotificationCenter對象(通知中心)提供了在程序中廣播消息的機制,它實質上就是一個通知分發表。這個分發表負責維護為各個通知注冊的觀察者,并在通知到達時,去查找相應的觀察者,將通知轉發給他們進行處理。本文主要了整理了一下NSNotificationCenter的使用及需要注意的一些問題,并提出了一些未解決的問題,希望能在此得到解答。獲取通知中心每個程序都會有一個默認的通知中心。為此,NSNotificationCenter提供了一個類方法來獲取這個通知中心:+ (NSNotificationCenter *)defaultCenter獲取了這個默認的通知中心對象后,我們就可以使用它來處理通知相關的操作了,包括注冊觀察者,移除觀察者、發送通知等。通常如果不是出于必要,我們一般都使用這個默認的通知中心,而不自己創建維護一個通知中心。添加觀察者如果想讓對象監聽某個通知,則需要在通知中心中將這個對象注冊為通知的觀察者。早先,NSNotificationCenter提供了以下方法來添加觀察者:- (void)addObserver:(id)notificationObserver? ? ? ? ? selector:(SEL)notificationSelector? ? ? ? ? ? ? name:(NSString *)notificationName? ? ? ? ? ? object:(id)notificationSender這個方法帶有4個參數,分別指定了通知的觀察者、處理通知的回調、通知名及通知的發送對象。這里需要注意幾個問題:notificationObserver不能為nil。notificationSelector回調方法有且只有一個參數(NSNotification對象)。如果notificationName為nil,則會接收所有的通知(如果notificationSender不為空,則接收所有來自于notificationSender的所有通知)。如代碼清單1所示。如果notificationSender為nil,則會接收所有notificationName定義的通知;否則,接收由notificationSender發送的通知。監聽同一條通知的多個觀察者,在通知到達時,它們執行回調的順序是不確定的,所以我們不能去假設操作的執行會按照添加觀察者的順序來執行。對于以上幾點,我們來重點關注一下第3條。以下代碼演示了當我們的notificationName設置為nil時,通知的監聽情況。代碼清單1:添加一個Observer,其中notificationName為nil@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(handleNotification:) name:nil object:nil];[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:TEST_NOTIFICATION object:nil];}- (void)handleNotification:(NSNotification *)notification{NSLog(@"notification = %@", notification.name);}@end運行后的輸出結果如下:notification = TestNotificationnotification = UIWindowDidBecomeVisibleNotificationnotification = UIWindowDidBecomeKeyNotificationnotification = UIApplicationDidFinishLaunchingNotificationnotification = _UIWindowContentWillRotateNotificationnotification = _UIApplicationWillAddDeactivationReasonNotificationnotification = _UIApplicationDidRemoveDeactivationReasonNotificationnotification = UIDeviceOrientationDidChangeNotificationnotification = _UIApplicationDidRemoveDeactivationReasonNotificationnotification = UIApplicationDidBecomeActiveNotification可以看出,我們的對象基本上監聽了測試程序啟動后的所示消息。當然,我們很少會去這么做。而對于第4條,使用得比較多的場景是監聽UITextField的修改事件,通常我們在一個ViewController中,只希望去監聽當前視圖中的UITextField修改事件,而不希望監聽所有UITextField的修改事件,這時我們就可以將當前頁面的UITextField對象指定為notificationSender。在iOS 4.0之后,NSNotificationCenter為了跟上時代,又提供了一個以block方式實現的添加觀察者的方法,如下所示:- (id)addObserverForName:(NSString *)name? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? object:(id)obj? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? queue:(NSOperationQueue *)queue? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? usingBlock:(void (^)(NSNotification *note))block大家第一次看到這個方法時是否會有這樣的疑問:觀察者呢?參數中并沒有指定具體的觀察者,那誰是觀察者呢?實際上,與前一個方法不同的是,前者使用一個現存的對象作為觀察者,而這個方法會創建一個匿名的對象作為觀察者(即方法返回的id對象),這個匿名對象會在指定的隊列(queue)上去執行我們的block。這個方法的優點在于添加觀察者的操作與回調處理操作的代碼更加緊湊,不需要拼命滾動鼠標就能直接找到處理代碼,簡單直觀。這個方法也有幾個地方需要注意:name和obj為nil時的情形與前面一個方法是相同的。如果queue為nil,則消息是默認在post線程中同步處理,即通知的post與轉發是在同一線程中;但如果我們指定了操作隊列,情況就變得有點意思了,我們一會再講。block塊會被通知中心拷貝一份(執行copy操作),以在堆中維護一個block對象,直到觀察者被從通知中心中移除。所以,應該特別注意在block中使用外部對象,避免出現對象的循環引用,這個我們在下面將舉例說明。如果一個給定的通知觸發了多個觀察者的block操作,則這些操作會在各自的Operation Queue中被并發執行。所以我們不能去假設操作的執行會按照添加觀察者的順序來執行。該方法會返回一個表示觀察者的對象,記得在不用時釋放這個對象。下面我們重點說明一下第2點和第3點。關于第2點,當我們指定一個Operation Queue時,不管通知是在哪個線程中post的,都會在Operation Queue所屬的線程中進行轉發,如代碼清單2所示:代碼清單2:在指定隊列中接收通知@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {? ? [super viewDidLoad];? ? [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:TEST_NOTIFICATION object:nil queue:[NSOperationQueue mainQueue] usingBlock:^(NSNotification *note) {NSLog(@"receive thread = %@", [NSThread currentThread]);? ? }];? ? dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{NSLog(@"post thread = %@", [NSThread currentThread]);[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:TEST_NOTIFICATION object:nil];? ? });}@end在這里,我們在主線程里添加了一個觀察者,并指定在主線程隊列中去接收處理這個通知。然后我們在一個全局隊列中post了一個通知。我們來看下輸出結果:post thread ={number = 2, name = (null)}receive thread ={number = 1, name = main}可以看到,消息的post與接收處理并不是在同一個線程中。如上面所提到的,如果queue為nil,則消息是默認在post線程中同步處理,大家可以試一下。對于第3點,由于使用的是block,所以需要注意的就是避免引起循環引用的問題,如代碼清單3所示:代碼清單3:block引發的循環引用問題@interface Observer : NSObject@property (nonatomic, assign) NSInteger i;@property (nonatomic, weak) idobserver;

@end

@implementation Observer

- (instancetype)init

{

self = [super init];

if (self)

{

NSLog(@"Init Observer");

// 添加觀察者

_observer =? [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:TEST_NOTIFICATION object:nil queue:[NSOperationQueue mainQueue] usingBlock:^(NSNotification *note) {

NSLog(@"handle notification");

// 使用self

self.i = 10;

}];

}

return self;

}

@end

#pragma mark - ViewController

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

[self createObserver];

// 發送消息

[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:TEST_NOTIFICATION object:nil];

}

- (void)createObserver {

Observer *observer = [[Observer alloc] init];

}

@end

運行后的輸出如下:

Init Observer

handle notification

我們可以看到createObserver中創建的observer并沒有被釋放。所以,使用 – addObserverForName:object:queue:usingBlock:一定要注意這個問題。

移除觀察者

與注冊觀察者相對應的,NSNotificationCenter為我們提供了兩個移除觀察者的方法。它們的定義如下:

- (void)removeObserver:(id)notificationObserver

- (void)removeObserver:(id)notificationObserver name:(NSString *)notificationName object:(id)notificationSender

前一個方法會將notificationObserver從通知中心中移除,這樣notificationObserver就無法再監聽任何消息。而后一個會根據三個參數來移除相應的觀察者。

這兩個方法也有幾點需要注意:

由于注冊觀察者時(不管是哪個方法),通知中心會維護一個觀察者的弱引用,所以在釋放對象時,要確保移除對象所有監聽的通知。否則,可能會導致程序崩潰或一些莫名其妙的問題。

對于第二個方法,如果notificationName為nil,則會移除所有匹配notificationObserver和notificationSender的通知,同理notificationSender也是一樣的。而如果notificationName和notificationSender都為nil,則其效果就與第一個方法是一樣的了。大家可以試一下。

最有趣的應該是這兩個方法的使用時機。–removeObserver:適合于在類的dealloc方法中調用,這樣可以確保將對象從通知中心中清除;而在viewWillDisappear:這樣的方法中,則適合于使用-removeObserver:name:object:方法,以避免不知情的情況下移除了不應該移除的通知觀察者。例如,假設我們的ViewController繼承自一個類庫的某個ViewController類(假設為SKViewController吧),可能SKViewController自身也監聽了某些通知以執行特定的操作,但我們使用時并不知道。如果直接在viewWillDisappear:中調用–removeObserver:,則也會把父類監聽的通知也給移除。

關于注冊監聽者,還有一個需要注意的問題是,每次調用addObserver時,都會在通知中心重新注冊一次,即使是同一對象監聽同一個消息,而不是去覆蓋原來的監聽。這樣,當通知中心轉發某一消息時,如果同一對象多次注冊了這個通知的觀察者,則會收到多個通知,如代碼清單4所示:

代碼清單4:同一對象多次注冊同一消息

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(handleNotification:) name:TEST_NOTIFICATION object:nil];

[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(handleNotification:) name:TEST_NOTIFICATION object:nil];

[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:TEST_NOTIFICATION object:nil];

}

- (void)handleNotification:(NSNotification *)notification

{

NSLog(@"notification = %@", notification.name);

}

@end

其輸出結果如下所示:

notification = TestNotification

notification = TestNotification

可以看到對象處理了兩次通知。所以,如果我們需要在viewWillAppear監聽一個通知時,一定要記得在對應的viewWillDisappear里面將觀察者移除,否則就可能會出現上面的情況。

最后,再特別重點強調的非常重要的一點是,在釋放對象前,一定要記住如果它監聽了通知,一定要將它從通知中心移除。如果是用 – addObserverForName:object:queue:usingBlock:,也記得一定得移除這個匿名觀察者。說白了就一句話,添加和移除要配對出現。

post消息

注冊了通知觀察者,我們便可以隨時隨地的去post一個通知了(當然,如果閑著沒事,也可以不注冊觀察者,post通知隨便玩,只是沒人理睬罷了)。NSNotificationCenter提供了三個方法來post一個通知,如下所示:

- postNotification:

– postNotificationName:object:

– postNotificationName:object:userInfo:

我們可以根據需要指定通知的發送者(object)并附帶一些與通知相關的信息(userInfo),當然這些發送者和userInfo可以封裝在一個NSNotification對象中,由- postNotification:來發送。注意,- postNotification:的參數不能為空,否則會引發一個異常,如下所示:

*** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '*** -[NSNotificationCenter postNotification:]: notification is nil'

每次post一個通知時,通知中心都會去遍歷一下它的分發表,然后將通知轉發給相應的觀察者。

另外,通知的發送與處理是同步的,在某個地方post一個消息時,會等到所有觀察者對象執行完處理操作后,才回到post的地方,繼續執行后面的代碼。如代碼清單5所示:

代碼清單5:通知的同步處理

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(handleNotification:) name:TEST_NOTIFICATION object:nil];

[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:TEST_NOTIFICATION object:nil];

NSLog(@"continue");

}

- (void)handleNotification:(NSNotification *)notification

{

NSLog(@"handle notification");

}

@end

運行后輸出結果是:

handle notification

continue

一些思考

翻了好些資料,還有兩個問題始終沒有明確的答案。

首先就是通知中心是如何維護觀察者對象的。可以明確的是,添加觀察者時,通知中心沒有對觀察者做retain操作,即不會使觀察者的引用計數加1。那通知中心維護的是觀察者的weak引用呢還是unsafe_unretained引用呢?

個人認為可能是unsafe_unretained的引用,因為我們知道如果是weak引用,其所指的對象被釋放后,這個引用會被置成nil。而實際情況是通知中心還會給這個對象發送消息,并引發一個異常。而如果向nil發送一個消息是不會導致異常的。

另外,我們知道NSNotificationCenter實現的是觀察者模式,而且通常情況下消息在哪個線程被post,就在哪個線程被轉發。而從上面的描述可以發現, -addObserverForName:object:queue:usingBlock:添加的匿名觀察者可以在指定的隊列中處理通知,那它的實現機制是什么呢?

小結

在我們的應用程序中,一個大的話題就是兩個對象之間如何通信。我們需要根據對象之間的關系來確定采用哪一種通信方式。對象之間的通信方式主要有以下幾種:

直接方法調用

Target-Action

Delegate

回調(block)

KVO

通知

一般情況下,我們可以根據以下兩點來確定使用哪種方式:

通信對象是一對一的還是一對多的

對象之間的耦合度,是強耦合還是松耦合

Objective-C中的通知由于其廣播性及松耦合性,非常適合于大的范圍內對象之間的通信(模塊與模塊,或一些框架層級)。通知使用起來非常方便,也正因為如此,所以容易導致濫用。所以在使用前還是需要多想想,是否有更好的方法來實現我們所需要的對象間通信。畢竟,通知機制會在一定程度上會影響到程序的性能。

對于使用NSNotificationCenter,最后總結一些小建議:

在需要的地方使用通知。

注冊的觀察者在不使用時一定要記得移除,即添加和移除要配對出現。

盡可能遲地去注冊一個觀察者,并盡可能早將其移除,這樣可以改善程序的性能。因為,每post一個通知,都會是遍歷通知中心的分發表,確保通知發給每一個觀察者。

記住通知的發送和處理是在同一個線程中。

使用-addObserverForName:object:queue:usingBlock:務必處理好內存問題,避免出現循環引用。

NSNotificationCenter是線程安全的,但并不意味著在多線程環境中不需要關注線程安全問題。不恰當的使用仍然會引發線程問題。

最后,“@葉孤城___”葉大大在微博中推薦了幾篇文章,即參考中的4-7,值得細讀一下。

參考

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