iOS NSNotificationCenter通知中心的实现原理

NSNotificatinonCenter实现原理

NSNotificatinonCenter是使用观察者模式来实现的用于跨层传递消息，用来降低耦合度。
NSNotificatinonCenter用来管理通知，将观察者注册到NSNotificatinonCenter的通知调度表中，然后发送通知时利用标识符name和object识别出调度表中的观察者，然后调用相应的观察者的方法，即传递消息（在Objective-C中对象调用方法，就是传递消息，消息有name或者selector，可以接受参数，而且可能有返回值），如果是基于block创建的通知就调用NSNotification的block。

NSNotification

NSNotification是方便NSNotificationCenter广播到其他对象时的封装对象，简单讲即通知中心对通知调度表中的对象广播时发送NSNotification对象。

NSNotification的工作机制

1.应用程序中需要订阅通知的对象，会向通告中心(Notification Center，NSNotificationCenter类的实例)注册，从而成为该事件的监听者。在注册过程中，监听者需要指定方法供通告中心在事件发生时调用。

2.监听对象发生变化后，对象给通告中心发一个通告（NSnotification的实例）。该通告对象包括识别通告的标志、发布通告的对象ID和可选的附加信息字典。

3.通告中心发送消息到每个已注册的监听者，调用监听者指定的方法会将通告传给这些监听者。

@interface NSNotification : NSObject <NSCopying, NSCoding>

@property (readonly, copy) NSNotificationName name;
@property (nullable, readonly, retain) id object;
@property (nullable, readonly, copy) NSDictionary *userInfo;

NSNotification对象包含:名称、object、字典三个属性，名称是用来标识通知的标记，object是要通知的对象可以为nil,字典用来存储发送通知时附带的信息，也可以为nil。

# NSNotificationCenter

NSNotificationCenter是类似一个广播中心站，使用defaultCenter来获取应用中的通知中心，它可以向应用任何地方发送和接收通知。在通知中心注册观察者，发送者使用通知中心广播时，以NSNotification的name和object来确定需要发送给哪个观察者。为保证观察者能接收到通知，所以应先向通知中心注册观察者，接着再发送通知这样才能在通知中心调度表中查找到相应观察者进行通知。

发送者

发送通知可使用以下方法发送通知

- (void)postNotification:(NSNotification *)notification;
- (void)postNotificationName:(NSNotificationName)aName object:(nullable id)anObject;
- (void)postNotificationName:(NSNotificationName)aName object:(nullable id)anObject userInfo:(nullable NSDictionary *)aUserInfo;

三种方式实际上都是发送NSNotification对象给通知中心注册的观察者。
发送通知通过name和object来确定来标识观察者,name和object两个参数的规则相同即当通知设置name为kChangeNotifition时，那么只会发送给符合name为kChangeNotifition的观察者，同理object指发送给某个特定对象通知，如果只设置了name，那么只有对应名称的通知会触发。如果同时设置name和object参数时就必须同时符合这两个条件的观察者才能接收到通知。

观察者

- (void)addObserver:(id)observer selector:(SEL)aSelector name:(nullable NSNotificationName)aName object:(nullable id)anObject;

注册anObserver对象:接受名字为notificationName, 发送者为anObject的notification. 当anObject发送名字为notificationName的notification时, 将会调用anObserver的aSelector方法

移除观察者

在对象被释放前需要移除掉观察者，避免已经被释放的对象还接收到通知导致崩溃。
移除观察者有两种方式：

- (void)removeObserver:(id)observer;
- (void)removeObserver:(id)observer name:(nullable NSNotificationName)aName object:(nullable id)anObject;

传入相应的需要移除的observer 或者使用第二种方式三个参数来移除指定某个观察者。
如果使用基于-[NSNotificationCenter addObserverForName:object:queue:usingBlock:]方法在获取方法返回的观察者进行释放。基于这个方法我们还可以让观察者接到通知后只执行一次：

__block __weak id<NSObject> observer = [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:kChangeNotifition object:nil queue:[NSOperationQueue mainQueue] usingBlock:^(NSNotification * _Nonnull note) {
       NSLog(@"-[NSNotificationCenter addObserverForName:object:queue:usingBlock:]");
      [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:observer];
   }];

NSNotificationQueue(通知队列)

NSNotificationQueue是notification Center的缓冲池。如果我们使用普通的

- (void)postNotification:(NSNotification *)notification

这种方法来发送通知，那么这个通知就会直接发送到notification Center，notification Center则会直接将其发送给注册了该通知的观察者。但是如果我们使用NSNotificationQueue就不一样了，通知不是直接发送给notification Center，而是先发送给NSNotificationQueue，然后由NSNotificationQueue决定在当前runloop结束或者空闲的时候转发给notification Center，再由notification转发给注册的观察者。通过NSNotificationQueue，可以合并重复的通知，以便只发送一个通知。

NSNotificationQueue遵循FIFO的顺序，当一个通知移动到NSNotificationQueue的最前面，它就被发送给notification Center，然后notification Center再将通知转发给注册了该通知的监听者。
每一个线程都有一个默认的NSNotificationQueue，这个NSNotificationQueue和通知中心联系在一起。当然我们也可以自己创建NSNotificationQueue，可以为一个线程创建多个NSNotificationQueue。
NSNotificationQueue的核心方法有下列几个：

//类方法返回当前线程的默认的NSNotificationQueue。
defaultQueue

- (void)enqueueNotification:(NSNotification *)notification postingStyle:(NSPostingStyle)postingStyle coalesceMask:(NSNotificationCoalescing)coalesceMask forModes:(nullable NSArray<NSRunLoopMode> *)modes;

上面这个方法是使用NSNotificationQueue来发送通知用的。这里面有四个参数。

notification是所要发送的通知。
postingStyle 这是一个枚举类型的参数。

typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSPostingStyle) {
    NSPostWhenIdle = 1,
    NSPostASAP = 2,
    NSPostNow = 3
};

NSPostingStyle即指发送通知的方式，一共有三种方式。

NSPostWhenIdle

通过字面意思大概可以知道是在空闲时发送。
简单地说就是当本线程的runloop空闲时即发送通知到通知中心。

NSPostASAP

ASAP即as soon as possible，就是说尽可能快。
当当前通知或者timer的回调执行完毕时发送通知到通知中心。

NSPostNow

多个相同的通知合并之后马上发送。

coalesceMask

coalesceMask即多个通知的合并方式。它也是一个枚举类型。
有时候会在一段时间内向NSNotificationQueue发送多个通知，有些通知是重复的，我们并不希望这些通知全部发送带通知中心，那么就可以使用这个枚举类型的参数。

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, NSNotificationCoalescing) {
    NSNotificationNoCoalescing = 0,
    NSNotificationCoalescingOnName = 1,
    NSNotificationCoalescingOnSender = 2
};

NSNotificationNoCoalescing

不管是否重复，不合并。

NSNotificationCoalescingOnName

按照通知的名字，如果名字重复，则移除重复的。

NSNotificationCoalescingOnSender

按照发送方，如果多个通知的发送方是一样的，则只保留一个。

modes

这里的mode指定的是当前的runloop的mode，指定mode后，只有当前线程的runloop在这个特定的mode下才能将通知发送到通知中心。