iOS客户端中的不可变模型与数据一致性

翻译：https://engineering.pinterest.com/blog/immutable-models-and-data-consistency-our-ios-app

今年早些时候，为了让iOS客户端反应更快，体验更简明，特别是针对非美国用户，我们对iOS客户端进行了重构。一个重构的目标就是，将客户端的模型层变为完全不可变。这篇文章中，我将讨论这种做法背后的动机，探讨我们的新系统在更新模型，加载网络接口数据和保持数据一致性方面的做法。

不可变模型？

“不可变模型”是近期经常听到讨论的术语，而且很多客户端已经转为不可变模型。不可变意味着模型一旦初始化完成之后就不能再修改。为什么要使用呢，可变模型的主要问题是数据处于共享状态。

考虑下面这种情况，在一个可变模型系统中，A和B都引用了C。

Image1.png

如果A修改了C，A和B都将得到变化后的值。这很好，但是如果B不期望如此，就会发生问题。

举个例子，在消息界面中，有两个其他的用户。每个消息对象都有一个“用户”属性。

Image2.png

当我停留在这个页面上时，客户端中的其它部分把Devin从对话中移除（可能是接收了服务器的回应，更改了数据模型）。这时我点击了第二行想屏蔽Devin，会关联用户列表中的第二个对象。将要返回的是Stephanie而不是Devin，最终我把错误的人加入了黑名单。

不可变对象是线程安全的。以前，我们得担心一个线程写数据的时候，另一个线程正在读数据。在新系统中，对象自从创建后就不可以更改，所以我们可以安全的并发的使用多线程读取数据，而不用担心数据错乱。这让开发变得更轻松，因为客户端可以越来越支持并发和多线程。

更新数据模型

自从数据模型创建后就变得完全不可变，唯一更新或者说改变的方法是构造一个新的模型。有两种方式来做这件事：

使用字典来初始化模型（通常来自json报文）

 User *user = [[User alloc] initWithDictionary:dictionary];

使用构造器对象，通常是拥有数据模型所有属性的可变描述。可以基于存在的数据模型中创建一个构造器，修改你想修改的属性，然后调用initWithBuilder方法来返回一个全新模型。（关于这一点后续文章会有更多介绍）
```
 // Change the current user's username to “taylorswift”
 UserBuilder *userBuilder = [[UserBuilder alloc] initWithModel:self.currentUser];
 userBuilder.username = @"taylorswift";
 self.currentUser = [[User alloc] initWithBuilder:userBuilder];
```

加载和缓存接口数据

我们的接口允许从服务器拉取部分模型数据，模型属性的部分子集。比如在图钉列表页，只需要图片链接和描述即可，并不需要全部数据，直到用户进入图钉聚合页才需要食谱原料（recipe ingredients）属性。

Image3.png

客户端中有一个PINCache数据缓存中心，PINCache是一个数据模型缓存库，已经开源。缓存的key是服务器为每个模型提供的唯一的ID。每当我们从服务器得到数据，先从缓存中心里检查模型是否存在。如果存在，将服务器的新的数据和模型存在的属性进行融合，生成新的模型。新的模型将替代缓存中旧的模型。这样，缓存的模型总是拥有我们接收到的所有最新属性。

Image4.png

数据一致性

模型改变（比如新建一个模型），应该通知到展示模型的视图。我们之前使用KVO来完成，但是KVO对不可变不起作用，他只观察一个实例的改变。现在我们使用基于NSNotificationCenter的通知系统来广播数据模型的更改。

观察变化

视图或者视图控制器可以注册成为模型更新的观察者。这个例子中，消息页面控制器监听了他的消息对象的更新通知。控制器需要知道模型变化，因为新的模型可能会更新属性。

Image5.png

下面的代码，创建了一个观察者用来监听模型的变化，观察的名字是模型的唯一标识符。在这个方法下，使用基于block的NSNotificationCenter接口，这样可以比较方便的管理观察着的生命周期。

[self.notificationManager addObserverForUpdatedModel:self.message block:^(NSNotification *notification) {
// Update message view here!
}];

notificationManager只是一个强引用观察者的NSObject，由于它是视图控制器的属性，得确保控制器销毁的时候，它也会销毁，并且能够解除对所有观察者的引用关系。

广播变化

当消息对象更新，会广播一个更新通知

Message *newMessage = [[Message alloc] initWithBuilder:newBuilder];
[NotificationManager postModelUpdatedNotificationWithObject:newMessage];

postModelUpdatedNotificationWithObject方法会查找缓存中心中拥有相同标识符的对象，并将这个对象广播出去。

更新界面

收到通知后，新的对象可以通过NSNotification的object属性获得。视图控制器可以用新的模型对象做任何事情。

__weak __typeof__(self) weakSelf = self;
[self.notificationManager addObserverForUpdatedModel:self.message block:^(NSNotification *notification) {
    __typeof__(self) strongSelf = weakSelf;
    Message *newMessage = (Message *)notification.object;
    strongSelf.usersInMessageThread = newMessage.users;
    [strongSelf.tableView reloadData];
}];

待更新

对于我们这种体量的客户端来说，完全替换为不可变模型不是件易事，在这个过程中，我们也创造了一些很棒的工具来辅助开发。下一片文章，将介绍我们是如何进行自动合成模型类以及其它知识。