学习笔记：原理篇-NSNotification

一、概述

• 通知经典的使用场景是多对多的场景。

• Notification相关接口中的参数object表示的是观察者只会接受来至object对象发出的所注册的通知，而不会接受其他对象发送的所注册的通知。

• 通知默认是同步执行机制（ 这主要是因为底层使用performSelector的方式进行广播通知。）
  即postNotification:总是会卡住当前线程，待observer执行结束之后才会继续往下执行。
  因此，异步线程发送通知则响应函数也是在异步线程，如果需要更新ui则需要额外处理。

• iOS8之前add和remove必须配套，而iOS9之后不需要。
  原因是iOS8之前NSNotificationCenter持有的是观察者的unsafe_unretained指针。而iOS9之后持有的是weak指针。因此，即使dealloc的时候未removeOberser，再进行post操作，则会向nil发送消息，不会crash。

• 源码在GNUStep

二、异步通知

• 利用接口addObserverForName:object:queue:usingBlock: 来实现异步通知。

通知队列NSNotificationQueue

• 异步发送消息必须借助于NSNotificationQueue；

• 所谓异步，指的是非实时发送而是在合适的时机发送，并没有开启异步线程；而是把通知存到双向链表实现的队列里面，等待某个时机触发，最终还是调用NSNotificationCenter的发送接口进行发送通知（即最终还是调用NSNotificationCenter进行消息的分发）。

• 另外NSNotificationQueue是依赖runloop的，所以如果线程的runloop未开启则无效。

• 核心API只有两个，如下

// 把通知添加到队列中，NSPostingStyle是个枚举，下面会介绍
- (void)enqueueNotification:(NSNotification *)notification postingStyle:(NSPostingStyle)postingStyle;

// 删除通知，把满足合并条件的通知从队列中删除
- (void)dequeueNotificationsMatching:(NSNotification *)notification coalesceMask:(NSUInteger)coalesceMask;

异步通知需要借助使用通知队列(NSNotificationQueue)

• 可以设置，异步通知发送的时机(即在runloop那种状态下触发通知)。

typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSPostingStyle) {
    NSPostWhenIdle = 1,      // 当runloop处于空闲状态时post
    NSPostASAP = 2,    // 当当前runloop完成之后立即post
    NSPostNow = 3    // 立即post，同步(为什么需要这种type，且看三.3)
};

NSNotification *noti = [NSNotification notificationWithName:@"name" object:nil];
[[NSNotificationQueue defaultQueue] enqueueNotification:noti postingStyle:NSPostASAP];

• 可以设置合成策略（即多个Notification的时候，是否合并）

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, NSNotificationCoalescing) {
    NSNotificationNoCoalescing = 0,  // 不合成
    NSNotificationCoalescingOnName = 1,  // 根据NSNotification的name字段进行合成
    NSNotificationCoalescingOnSender = 2  // 根据NSNotification的object字段进行合成
};

NSNotification *noti = [NSNotification notificationWithName:@"111" object:nil];
[[NSNotificationQueue defaultQueue] enqueueNotification:noti postingStyle:NSPostASAP coalesceMask:NSNotificationNoCoalescing forModes:nil];

• 每个线程有一个默认和 default notification center相关联的的通知队列？ —— 待研究

三、实现原理概述

每个NSNotificationCenter都有一个默认的_table，其对observer进行引用(iOS9以前unsafe_unretained，iOS9以后weak)，post的时候，查找通知的观察者对象。注意：在table中查找observer object的时候，首先根据object，接下来根据的是name，可见name的优先级比较高。

1、添加监听：主要关注其内部的存储结构

简化后的数据结构如下：（哈希表 + 链表）

typedef struct NCTbl {
 Observation *wildcard;    /* 保存既没有没有传入通知名字也没有传入object的通知*/
 MapTable nameless;     /*保存没有传入通知名字的通知 */
 MapTable named;   /*保存传入了通知名字的通知,不管有没有object */
} NCTable;

typedef struct  Obs {
  id observer;   /* 保存接受消息的对象*/
  SEL selector;   /* 保存注册通知时传入的SEL*/
  struct Obs *next;      /* 保存注册了同一个通知的下一个观察者*/
  struct NCTbl *link;  /* 保存改Observation的Table*/
} Observation;

其中MapTable是 key-value 的哈希表，value存放的是存放观察者的struct Obs对象的单链表；其中而观察者Obs结构体，内部有next指向下一个观察者Obs。

注意：对observer进行引用的方式，在iOS9以前是unsafe_unretained，iOS9以后weak。

根据name和object是否有值，分一下三种情况进行存储。

• 1、存在name（无论object是否存在），保存在NamedTable(有名字表)
  类似字典的表，以name为key，value为另外一张表为UnnamedTable（object为key，value为observer对象）。

  
  
  image.png

• 2、不存在name，但是存在object的通知，保存在UnnamedTable(无名字表)
  类似字典的表，其中以object为key，value为链表，其用来保存所有的观察者Observer对象。

  
  
  image.png

• 3、既没有name，也没有object，保存在wildcard链表结构中。
  wildcard是一个Observation对象链表，内部有个next指针指向下一个；

2、post内部原理

1、通过name & object 查找到所有的obs对象(保存了observer和sel)，放到数组中.
2、通过 performSelector: 逐一调用sel，这是个同步操作.
3、释放notification对象.

回调 观察者方法 的方式

[observerNode->observer performSelector: o->selector withObject: notification];
利用performSelector方式，这也就能说明发送通知的线程和接收通知的线程是同一个线程。

参考

NSNotification，看完你就都懂了
深入理解iOS NSNotification
轻松过面：一文全解iOS通知机制