iOS开发基础69-应用开发中的 Controller 间通信模式

在开发 iOS 应用时，我们经常需要让不同的 controllers 之间进行通信，而不希望它们之间过于耦合。为此，我们通常会使用以下三种模式来实现通信：

1. 委托（delegation）
2. 通知中心（Notification Center）
3. 键值观察（Key Value Observing, KVO）

模式概述

这三种模式提供了对象之间传递事件而不需要紧密耦合的方法，让不同的对象可以通知彼此某些事件的发生。下面我们详细描述每种模式的特点、优缺点以及适用场景。

一、委托（Delegation）

原理

委托模式类似于“代理”模式，一个对象（delegator）定义了一个协议（protocol），该协议中包含了一系列方法。这些方法由另一个对象（delegate）实现，并在特定时间由 delegator 调用。当某些事件发生时，delegator 通过调用 delegate 实现的方法来通知其事件的发生。

优点

1. 严格的语法：在编译过程中，如果代理对象没有实现协议中的方法，将会有编译警告或错误。
2. 明确的控制流程：你可以清晰地跟踪程序的控制流程，因为代码是明确调用的。
3. 不需要第三方对象：通信过程无需第三方对象参与。
4. 支持多协议：一个类可以实现多个协议，每个协议有不同的 delegate。
5. 支持返回值：delegate 可以向 delegator 提供反馈。

缺点

1. 需要定义大量代码：必须定义协议，声明 delegate 属性，并实现相关方法。
2. 内存管理问题：在释放代理对象时，需要将 delegate 属性设置为 nil 以避免内存泄漏和崩溃。
3. 难以实现一对多：一般情况下，委托模式是用于一对一通信。

适用场景

委托模式通常用于父子关系的对象之间（如控制器和视图）或需要返回值的场景。适合需要较强控制和明确定义的交互。

二、通知中心（Notification Center）

原理

通知中心是一种发布/订阅模型的实现。一些对象可以向通知中心发布通知，多个订阅者可以订阅并响应这些通知。

优点

1. 简单的实现方式：不需要编写过多代码。
2. 支持一对多通信：一个通知可以同时被多个对象接收。
3. 传递上下文对象：通过 userInfo 参数，通知中心可以传递自定义的信息。

缺点

1. 缺乏编译期检查：编译时不会检查通知是否能够正确处理。
2. 调试复杂：因为通知机制是松散耦合的，追踪和调试通知的控制流程比较复杂。
3. 需要第三方对象：通知中心作为中介管理通信过程。
4. 无法获得反馈：通知发布者无法获得通知接收者的反馈。

适用场景

通知中心适用于需要在整个应用中广播消息的场景，特别是需要多对象响应同一事件的情况。如全局配置变化、用户登录状态变化等。

三、键值观察（Key Value Observing, KVO）

原理

通过键值观察，某个对象可以观察另一个对象的属性变化。对象 A 可以注册自身为对象 B 某属性的观察者，当该属性变化时，KVO 机制自动通知对象 A。

优点

1. 自动同步：KVO 是实现对象间同步的简便方法，例如 model 和 view 之间的同步。
2. 无侵入性：不需要改变被观察对象的实现。
3. 传递属性变化信息：KVO 能提供被观察属性的最新值和之前值。
4. 支持嵌套观察：通过 key paths，可以观察嵌套对象的属性。
5. 抽象化：不需要额外代码来允许观察值被观察。

缺点

1. 字符串定义：观察的属性通过字符串定义，编译时不会检查该字符串是否有效。
2. 重构风险：属性的变更会导致观察代码不可用。
3. 复杂管理：观察多个属性需要复杂的管理代码。
4. 需要移除观察者：在对象释放时，需要移除所有观察。

适用场景

KVO 适用于需要属性变化通知的场景，特别是 model 和 view 之间的数据绑定和同步。

效率和适用性分析

效率

• 委托 的效率最高，因为它是直接的方法调用，且支持返回值。
• 通知中心 则效率相对较低，因为它实现了一对多的广播机制。
• KVO 的效率在特定场景下（如属性变化）非常高，但它需要处理大量的回调，不适用于大量属性和频繁变化的情况。

适用性

• 委托：用于一对一的强交互场景，特别是父子关系的对象之间。
• 通知中心：用于全局消息传递和一对多通知的情况。
• KVO：用于属性变化的监控和对象间的数据同步。

结论

这三种通信模式各有优缺点和适用场景。具体选择哪种模式，需要根据实际需求和场景进行决定：

• 对于属性层的事件，尤其是 model 和 view 的同步，使用 KVO 是最清晰且高效的。
• 对于大多数控制器间的通信，尤其是需要返回值和带有强交互的场景，使用委托模式是最合适的。
• 对于需要广播消息的场景，尤其是应用中多个对象需要响应的事件，使用通知中心更加方便。

在实际开发中，开发者应灵活运用这些模式，根据具体需求和场景选择最合适的通信方式，这样才能编写出高效、可维护的代码。