细数Objective-C中的回调机制
一、协议
协议主要是提供接口、或是类似C++多重继承功能,为类提供一种修饰机制。协议不是为回调而生的,它应该表述一组互操作约定。
优点:
- 实现简单,容易理解。
- 强类型检查。
缺点:
- 类与类间建立了比较强的耦合关系
- 有可能需要较长期保存委托以进行回调。如果保留的委托需要有独占性,可能会给单件模式、以及多线程带来麻烦。
- 类只能通过一个方法完成一种类型的回调。代码逻辑很容易集中到一个方法中。
- 大部分回调使用实际无需通过协议暴露给外部。
二、使用respondsToSelector和performSelector进行回调。
利用OBJC的运行时特性,查找对象的消息进行回调
优点:
- 与OBJC代码兼容性好。
- 具有延迟执行等特性。
- 轻量级的回调机制。
缺点:
- 回调产生的返回值只能为id类型,int等类型会产生错误。
- 参数最多只能传入两个。但可以通过建立包含多个参数的参数类进行回避。同时返回值限制也可通过此方式解决,即建立一个输入类和一个输出类。NSInvocation也提供了多参数的解决方法。
如果以
[target performSelector: @selector(callback)];
方式建立回调,则需要对类的回调消息名建立约定,且回调消息名具有独占性,即一个类中只能以此消息名进行回调。
如果通过外部传入SEL建立回调
[target performSelector: sel];
或是外部传入字符串建立回调
[target performSelector:NSSelectorFromString(@"callback")];
使用自动引数编译器特征(ARC)会产生警告“performSelector may cause a leak because its selector is unknown”
使用此种方式建立回调,当传入一个不符合约定的消息时,会产生副作用继续运行,而非报错。比如约定消息有2个参数,但传入消息只有1个参数,则按照参数约定顺序屏蔽掉最后传入的参数。或是传入消息具有3个参数,则多余的参数值未初始化。
三、函数指针
传统的C语言回调机制。
优点:
- 轻量级的回调机制。
- 只约定返回值和参数,而非函数名。无参数、返回值限制,使用灵活。
- 编译器提供类型检查。(错误时产生警告)
缺点:
- 与OBJC的消息机制不兼容。因为消息并非C语言中那样,函数名对应函数指针。即只能对C函数进行回调。
- 传入不符合约定的函数指针时,产生副作用继续运行,而非报错。
四、objc_msgSend
通过导入#import <objc/message.h>获得运行时的消息调用。
其定义为
id objc_msgSend(id theReceiver, SEL theSelector, ...)
优点:
- 轻量级的回调机制。
- 无传入参数限制。
- 相比performSelector,使用自动引数特征时,不产生警告。
- 同系列的方法支持double、struct等类型的返回值,但仍然不支持int型返回值(可使用NSNumber包装以回避)。
缺点:
- 传入不符合约定的消息时,产生副作用继续运行,而非报错。
五、IMP
IMP类似于OBJC提供的函数指针,它通过methodForSelector方法查询传入的Selector,以获得函数的入口地址。
其定义为
id (*IMP)(id, SEL, ...)
相比普通C语言的函数指针,其定义多了id,SEL这两个强制参数约定,其他与函数指针无异。
优点:
- 轻量级的回调机制。
- 传入不符合约定的消息时,报错。
- 无传入参数限制。返回值可通过强转获得,无类型限制。如:
typedef int (*CBFUNC)(id, SEL, int, int, int); // 定义函数指针类型
int ret = ((CBFUNC)callback)(self, sel, param1, param2, param3); // 强制转换
这里的id和SEL只是OBJC系统约定的占位,自定义回调时无实际意义。
由于此阶段实际是函数指针调用,因此最好还是typedef定义函数指针,然后对IMP强转一下,以免出现错误,也能提供一些编译期保护。
缺点:
- 依然不能提供如同协议和函数指针的编译期类型检查
六、NSNotificationCenter
NSNotificationCenter是OBJC提供的消息机制。它有些类似于观察者模式,通过关注感兴趣的消息,建立回调。NSNotificationCenter提供了一种低耦合的对象通讯机制,特别适合无指定对象的一对多回调。
主要方法:
1)获取消息中心实例(系统已创建,单件模式)
NSNotificationCenter *nc = [NSNotificationCenter defaultCenter];
2)发送消息。(事件发生时调用)
NSNotificationCenter *nc = [NSNotificationCenter defaultCenter];
[nc postNotificationName: NOTIFY_MSG_UC_COMMON_PLAYER_PLAY // 消息名(字符串)
object:self // 消息源
userInfo:nil]; // 用户字典(传递更多自定义参数)
3)注册消息
[nc addObserver: self // 观察者
selector: @selector(handleNotify_Play:) // 回调
name: NOTIFY_MSG_UC_COMMON_PLAYER_PLAY // 监听消息
object: nil]; // 消息源
4)注销消息
[nc removeObserver: self];
5)回调定义
- (void) handleNotify_Play:(NSNotification *)note;
只有一个参数
NSNotification*
–name // 消息名
–object // 消息源
–userInfo // 用户字典
优点:
- 回调对象间耦合度低。相互之间可不必知道对方存在。
- 通过消息传递的信息无限制。
- 观察者可选择特定消息、特定对象,或者特定对象的特定消息进行观察。
缺点:
- 缺乏时序性。当事件发生时,回调执行的先后次序不确定。也不能等待回调完成执行后续操作。解决:1)使用传统回调机制。2)多线程时,可使用NSCondition同步线程。3)使用更多的消息。(过多使用可能导致混乱)
七、Block
Block是OBJC提供的一种运行时方法机制,类似于Javascript的匿名函数。它提供了一种运行时的临时回调机制。
Block对象的声明:
声明一个参数为int,返回值为int的Block对象cb。
int (^cb)(int);
也可以通过typedef简化定义。
typedef int(^BLOCK_CALLBACK_FUNC)(int);
BLOCK_CALLBACK_FUNC cb = …
回调函数定义:
-(int)handleBlockCallbackFunc: (BLOCK_CALLBACK_FUNC)callback
{
return callback(10);
}
回调函数使用:
1)赋值后使用
BLOCK_CALLBACK_FUNC cb =
^(int param)
{
NSLog(@"Block Msg: %d", param);
return param*2;
};
int ret = [self handleBlockCallbackFunc:cb];
2)使用时赋值
int ret = [self handleBlockCallbackFunc:
^(int param) {
NSLog(@"Block Msg: %d", param);
return param*2;
}];
注意:
1)block对象使用的变量、参数在运行时被绑定,因此可以直接使用栈空间建立的变量,无需参数传入。但block对象的创建依然有生命周期限制,因此传入异步调用的block对象时,如果是栈空间创建的block,必须
使用Block_copy()将block拷出备份,然后使用Block_release()将block释放。参见Using Blocks章,Patterns to Avoid节
2)对于在栈空间声明的变量,绑定到block时被标记为const。只能读取不能写入。如果需要写入,需要用__block对变量进行标记。此时block使用的是从栈拷贝到堆中的对象。当出block时,如果栈可用则将堆中对象自动拷贝回栈。
优点:
- 最轻量级的回调机制。
- 编译器类型检查。
- 如函数指针一样,灵活定义回调函数。
缺点:
- 执行效率。(影响程度不清楚)
- 容易导致代码逻辑集中。
- IOS4之后的特性
总结:
OBJC还没有太完美的轻量级回调机制,只能根据情况选择合适的机制。
- 单纯的回调,且没有复用的必要,也无IOS版本限制,可采用block。
- 单纯的回调,有复用要求,可使用performSelector、objc_msgSend,或是IMP的回调机制。
- 使用自动引数的情况下,尽量不使用performSelector回调传入的@Selector,防止警告。
- 对象间有较多的互操作,对象有复用的必要,可采用协议。
- 无指定对象的一对多回调采用NSNotificationCenter。
- 有延迟调用等特殊应用的,可以使用performSelector。