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本文原創(chuàng) 作者：叢瑜帥如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明 (2017-06-06)

起因：

MVC一直以來是代碼組織架構(gòu)中蘋果公司所推崇的開發(fā)模式，但由于工程類文件的日益增多，MVC中C層(Controller層)的日益臃腫，產(chǎn)品需求復(fù)雜化，迭代速度越來越快，老架構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)漸漸跟不上高強(qiáng)度的組件化團(tuán)隊(duì)化開發(fā)了。最近一直在尋求一種開發(fā)模式，能讓多個(gè)團(tuán)隊(duì)成員可以同時(shí)開發(fā)且邏輯清晰。期間閱讀了很多文章，比如VIPER架構(gòu)、UBer公司未開源的Riblets架構(gòu)、MVVM架構(gòu)等，最終決定自己針對(duì)MVVM進(jìn)行一次架構(gòu)改造，并加入VIPER的特點(diǎn)。其中MVVM的ViewModel的輕實(shí)現(xiàn)，當(dāng)下被列為攻堅(jiān)環(huán)節(jié)。

MVVM的ViewModel中采用KVO的觀察者模式監(jiān)聽，調(diào)用ViewController來進(jìn)行整個(gè)架構(gòu)的解耦設(shè)計(jì)。在Objective-C當(dāng)中得益于強(qiáng)大的Runtime機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意類型的觀察者監(jiān)聽。雖然Objective-C中可以任意定義KVO，但是經(jīng)歷過大項(xiàng)目的朋友一定首先會(huì)想到Objective-C中的KVO在使用的輕便型上差強(qiáng)人意，需要addObserver和removeObserver，且如果Context上下文弄錯(cuò)了，會(huì)有一定的崩潰風(fēng)險(xiǎn)，這是需要深刻了解Objective-C的釋放避免指針的循環(huán)引用等。

Swift作為一個(gè)靜態(tài)編譯型語言，它摒棄了Objective-C中的Runtime機(jī)制。想要開啟動(dòng)態(tài)Property需要再Swift的Property前面增加聲明：dynamic，且使用dynamic必須是基于NSObject基類所構(gòu)造的類型，這樣做必然會(huì)喪失對(duì)Swift原始數(shù)據(jù)類型的支持，可見其是不好的。而且預(yù)計(jì)沒有多少朋友記得給變量打上dynamic的標(biāo)記吧，起碼我不會(huì)

很慶幸的是Swift語言在自己的Property中增加了getter/ setter的屬性觀察器，并對(duì)setter的屬性觀察器提供了willSet / didSet的兩個(gè)觀察器來詳細(xì)監(jiān)聽值的變化。這讓我們看到Swift本身是汲取了Objective-C在Runtime中創(chuàng)造的經(jīng)驗(yàn)和靈感，并將觀察者模式輕量化，以相當(dāng)優(yōu)雅的方式去表示一個(gè)值的變化過程。

class valueDemo {
    var value:String = "" {
        willSet {
            print("newValue:", newValue)
        }
        didSet {
            print("done:", value)
        }
    }
}

可是我們?cè)陂_發(fā)中不僅僅是這樣的簡(jiǎn)單環(huán)境，我們需要針對(duì)MVVM中ViewModel開放一個(gè)被觀察者連接給ViewController，兩者產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)。此時(shí)有人想到："我提供一個(gè)閉包(block)設(shè)置給didSet就好了呀"。確實(shí)你可以這樣做。為每一個(gè)Property提供一個(gè)block雖然可行，但沒有重用好這一機(jī)制是則會(huì)讓代碼變得重復(fù)。那我們就要尋找一個(gè)好一點(diǎn)的方法來能讓Property變成一個(gè)被觀察者，當(dāng)它發(fā)生變更的時(shí)候，觸發(fā)一批block回調(diào)。

分析第三方：

ReactiveCocoa和RxSwift的第三方庫來實(shí)現(xiàn)是可以很好地實(shí)現(xiàn)觀察者模式(筆者更喜歡后者RxSwift的書寫風(fēng)格)。確實(shí)，現(xiàn)在MVVM中采用RxSwift解耦作為中間件確實(shí)是產(chǎn)品開發(fā)潮流，這就像某種服裝搭配趨勢(shì)一樣的流行。那問題隨之而來，采用ReactiveCocoa和RxSwift都哪些共同缺點(diǎn)呢？我們開發(fā)實(shí)戰(zhàn)的時(shí)候肯定會(huì)遇到下面的問題：

訂閱和分發(fā)導(dǎo)致它本身的執(zhí)行效率低，會(huì)有大量的觸發(fā)棧和循環(huán)去進(jìn)行訂閱消息的分發(fā)，遍歷逐個(gè)投遞。
Swift本身的語法導(dǎo)致從Swift v.2 -> v.3 -> v.4的語法升級(jí)受制于蘋果的語言規(guī)則。Swift語言開發(fā)者的開發(fā)理念是快速激進(jìn)式的開發(fā)（我給它定名為：語法摧毀），雖然xcode提供了自動(dòng)化轉(zhuǎn)換語法功能，但難免會(huì)有轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤和手動(dòng)修改的情況。這樣對(duì)于我們程序本身是非常不穩(wěn)定的變化，導(dǎo)致我們出現(xiàn)重寫程序組件的問題，甚至摧毀式的無法編譯
ReactiveCocoa和RxSwift的開發(fā)成本比較高，語法體系“奇特”(碎片化的代碼，打散業(yè)務(wù)邏輯，由第三方庫限定語法編寫方式)，導(dǎo)致團(tuán)隊(duì)間在合作時(shí)邏輯代碼理解難度加大。團(tuán)隊(duì)成員間的代碼溝通變慢。如果團(tuán)隊(duì)加入新人，學(xué)習(xí)成本則會(huì)提高。
庫文件升級(jí)緩慢，受制于他人，如果停止更新，可能你的產(chǎn)品就要趕緊尋找其他第三方庫來進(jìn)行重構(gòu)。

基于以上幾點(diǎn)缺點(diǎn)，我在這里不贊同采用這樣的第三方組件的開發(fā)方式開發(fā)，雖然它們很酷炫、顯得高大上！

全新創(chuàng)建：

那難道沒有一個(gè)又輕又容易維護(hù)的觀察者模式嗎？答案是有的！
那我們就從零開始一步步實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于Swift 3~4的低調(diào)奢華有內(nèi)涵的觀察者模式（題外話由于我所書寫的日期是2017-6-6，正好是Swift 4發(fā)布當(dāng)日，我的工程文件又一次被Swift4的升級(jí)所摧毀，被摧毀的是第三方庫，那我還是自己造一個(gè)輪子吧！）

先來描述一下基本原理：

實(shí)現(xiàn)一個(gè)用于產(chǎn)生被觀察者的自定義泛型類：Observable<T>
Observable自身提供blocks的閉包數(shù)組存放訂閱者的閉包
基于Observable中的value的setter方法，手動(dòng)調(diào)用每個(gè)閉包

先來看一下基礎(chǔ)代碼：

// 需要持有一批blocks，則必須創(chuàng)建一個(gè)類作為空間
class Observable<T> {
    typealias ObservableBlock = (T) -> ()
    private var blocks: [ObserverBlock] = []  // 持有blocks
    
    init(_ t:T) { self.value = t }  // 初始化value
    var value:T {
        didSet {
            // 實(shí)現(xiàn)didSet來遍歷block，觸發(fā)回調(diào)
            for block in blocks {
                block(self.value)
            }
        }
    }

    // 訂閱
    func subscribe(block:@escaping ObserverBlock) {
        blocks.append(block)
    }
}

run exmple:

let example = Observable<String>("")
example.subscribe { (newValue:String) in
    print("newValue:", newValue)
}
example.value = "a"
example.value = "b"

代碼的運(yùn)行結(jié)果：

newValue: a
newValue: b

看到運(yùn)行結(jié)果，很不錯(cuò)！基于簡(jiǎn)單blocks持有，基于didSet就可以完成對(duì)于一個(gè)變量設(shè)置的變更監(jiān)聽。

繼續(xù)完善

仔細(xì)打量了代碼，中間缺少幾個(gè)能力：

如何將example.value = "a"的寫法，將開發(fā)者的敲擊鍵盤所消耗的卡路里降到最低呢。賦值形式換為：example <- "a"
這里想到了Swift的《高級(jí)運(yùn)算符重載》：【https://www.cnswift.org/advanced-operators#spl-17】
缺少刪除訂閱者block能力。這個(gè)能力需要在訂閱時(shí)將訂閱者傳遞給Observable加以持有，并提供unSubscribe方法

第一步我們先來加入高級(jí)運(yùn)算符重載，片段代碼：

infix operator <-: ObservableChange 
precedencegroup ObservableChange {
    associativity: left                 // 表示左結(jié)合
}
public func <- <T> (left: Observable<T>, right: T) {
    left.value = right
}

完整代碼：<a name="block_observable">[純block，可自動(dòng)釋放內(nèi)存]</a>

// 高級(jí)運(yùn)算符重載必須聲明在final頂級(jí)訪問級(jí)別的類中
public final class Observable<T> {
    typealias ObserverBlock = (T) -> ()
    private var blocks: Array<ObserverBlock> = Array()
    
    init(_ t:T) { self.value = t }
    var value:T {
        didSet {
            for block in blocks {
                block(self.value)
            }
        }
    }
    func subscribe(block:@escaping ObserverBlock) {
        blocks.append(block)
    }
    deinit {
       print("Observable", #function)
    }
}

/* 
定義 <- 運(yùn)算符 
運(yùn)算符定義必須放在文件級(jí)別當(dāng)中
*/
infix operator <-: ObservableChange
precedencegroup ObservableChange {
    associativity: left                 // 表示左結(jié)合
}

public func <- <T> (left: Observable<T>, right: T) {
    left.value = right
}

run exmple :

let example = Observable<String>("")
example.subscribe { (newValue:String) in
     print("newValue:", newValue)
}
example.value = "a"
example.value = "b"
example <- "a"

代碼的運(yùn)行結(jié)果：

newValue: a
newValue: b
newValue: a

重載看上去還不錯(cuò)，很精簡(jiǎn)！那繼續(xù)完善，填補(bǔ)后續(xù)的功能

第二步添加unSubscribe方法

起初我想直接通過block閉包的相等性檢查，通過block閉包相等，來移除blocks中的指定閉包，但是失敗了。比如代碼：

public final class Observable<T> {
    typealias ObserverBlock = (T) -> ()
    private var blocks: Array<ObserverBlock> = Array()
    
    init(_ t:T) { self.value = t }
    var value:T {
        didSet {
            for block in blocks {
                block(self.value)
            }
        }
    }
    func subscribe(block:@escaping ObserverBlock) {
        blocks.append(block)
    }
    
    // 移除訂閱
    func unSubscript(block:@escaping ObservableBlock) {
        var blocksFiltered = blocks.filter { (blockInArray:ObservableBlock) -> Bool in
            return blockInArray !== block  // !!!!!!!無法編譯，編譯報(bào)錯(cuò)!!!!!!!
            //報(bào)錯(cuò)信息：  Cannot check reference equality of functions;operands here have type '(T)->()' and '(T)->()'
        }

        self.blocks = blocksFiltered
    }
}

看到//報(bào)錯(cuò)信息： Cannot check reference equality of functions;operands here have type '(T)->()' and '(T)->()'
發(fā)現(xiàn)Swift中是不允許將兩個(gè)閉包進(jìn)行的比較的。雖然遺留的C API中是有unsafeBitCast可以對(duì)兩個(gè)閉包進(jìn)行比較，但我還是放棄這樣的寫法。

unsafeBitCast 相關(guān)使用：https://stackoverflow.com/questions/24111984/how-do-you-test-functions-and-closures-for-equality

那既然block無法比較相等，就只能講上下文與blocks進(jìn)行綁定關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)訂閱和刪除訂閱。

// 定義高級(jí)運(yùn)算符重載，必須為final訪問權(quán)限的聲明
public final class Observable<T> {
    typealias ObserverBlock = (_ oldValue:T, _ newValue:T) -> ()    // 訂閱block，增加old和new的傳值
    typealias ObserverEntry = (observer: AnyObject, block: ObserverBlock)   // 觀察者元組
    private var observers: [ObserverEntry]  // 觀察者Array
    
    init(_ value:T) {
        self.value = value
        observers = []
    }
    var value:T {
        didSet {
            observers.forEach { (entry: ObserverEntry) in
                let (_, block) = entry
                block(oldValue, value)
            }
        }
    }
    
    // 訂閱，創(chuàng)建觀察者元組
    func subscribe(observer:AnyObject, block:@escaping ObserverBlock) {
        observers.append(ObserverEntry(observer:observer, block:block))
    }
    
    // 解除訂閱，根據(jù)元組中的觀察者移除
    func unSubscribe(observer:AnyObject) {
        let filtered = observers.filter { (entry: ObserverEntry) in
            let (owner, _) = entry
            return owner !== observer
        }

        observers = filtered
    }
}

infix operator <-: ObservableChange
precedencegroup ObservableChange {
    associativity: left                 // 表示左結(jié)合
}

// 運(yùn)算符重載
public func <- <T> (left: Observable<T>, right: T) {
    left.value = right
}

run example:

let example = Observable<String>("")
example.subscribe(observer: self) { (oldValue:String, newValue:String) in
    print("oldValue:", oldValue, "newValue:", newValue)
}
example.value = "a"
example.value = "b"
example <- "a"
example.unSubscribe(observer: self)
example <- "c"  // 取消訂閱，則不會(huì)看到"c"的打印

代碼的運(yùn)行結(jié)果：

oldValue:  newValue: a
oldValue: a newValue: b
oldValue: b newValue: a
// 這里沒有看到“c”

已知弊端：

不過本觀察者訂閱模式和其他的第三方組件其實(shí)都有弊端：

就是插入式編程,
內(nèi)存循環(huán)應(yīng)用
插入式編程就是會(huì)將原有的代碼的變量類型破壞，從而讓類型都趨向于Observable<T>數(shù)據(jù)類型，這樣喜歡純正變量監(jiān)聽的話，當(dāng)下除了willSet和didSet，尚未發(fā)現(xiàn)其他更優(yōu)雅的方法！

*** 而內(nèi)存循環(huán)應(yīng)用，需要將被保存在entry當(dāng)中的Observer在必要的時(shí)候unSubscribe掉才可以解決循環(huán)引用的問題。

2017-06-12后續(xù)

經(jīng)過測(cè)試我采用了自動(dòng)釋放和手動(dòng)釋放兩個(gè)方式編寫Observable源碼。而上面的代碼中，我將subscribe:Observer修改為block與ObserverName綁定的形式，來解決內(nèi)存循環(huán)引用的問題。
進(jìn)一步修改代碼我們來看一下：

// final class for operator <-
// 高級(jí)運(yùn)算符重載必須聲明在final頂級(jí)訪問級(jí)別的類中

public final class Observable<T> {
    typealias ObserverBlock = (_ oldValue: T, _ newValue: T) -> ()
    typealias ObserversEntry = (block: ObserverBlock, observerName:String?)
    private var observers: Array<ObserversEntry>

    init(_ value: T) {
        self.value = value
        observers = []
    }
    
    var value: T {
        didSet {
            observers.forEach { (entry: ObserversEntry) in
                let (block, _) = entry
                block(oldValue, value)
            }
        }
    }

    func subscribe(block: @escaping ObserverBlock) -> Self {
        let entry: ObserversEntry = (block: block, nil)
        observers.append(entry)
        return self
    }
    
    // set ObserverName for unsubscribe
    func addObserverName(_ observerName: String) {
        if observers.count > 0 {
            observers[observers.count-1].observerName = observerName
        }
    }
    
    // remove subscribe with ObserverName
    func unSubscribe(_ observerName: String) {
        let filtered = observers.filter { entry in
            let (_, observerNameSaved) = entry
            if (observerNameSaved != nil) {
                return observerNameSaved != observerName
            } else {
                return true
            }
        }
        
        observers = filtered
    }
}
/*
 定義 <- 運(yùn)算符
 運(yùn)算符定義必須放在文件級(jí)別當(dāng)中
 */
infix operator <-: ObservableChange
precedencegroup ObservableChange {
    associativity: left                 // 表示左結(jié)合
}

public func <- <T> (left: Observable<T>, right: T) {
    left.value = right
}

看到上方最新的代碼，我們可以觀察到添加了一個(gè)addObserverName(_ observerName:)用于給訂閱block注冊(cè)關(guān)鍵字，這樣就可以將一批訂閱者注冊(cè)并取消訂閱。且沒有內(nèi)存引用問題。思路我借鑒了RXSwift的調(diào)用時(shí)機(jī)：addDisposeBag(disposebag:)
那么釋放的使用方法如下：

let example = Observable<String>("")
example.subscribe { (old:String, new:String) in
    print("oldValue:", old, "newValue:", new)
}.addObserverName("TheExampleName")
example <- "a"
example.unSubscribe("TheExampleName")

好了，經(jīng)過細(xì)細(xì)打磨的Observable已經(jīng)初步具備了觀察者能力了，并且可以輕巧的應(yīng)用于變量的觀察
全部代碼：
https://github.com/maxcong/Observable-Block-Swift

我在編寫期間試用了google的一個(gè)開發(fā)者開發(fā)的Observable-Swift的，
但這個(gè)只針對(duì)于Swift 3，功能略復(fù)雜了，最后放棄

此文拋磚引玉，希望看到的開發(fā)者如果有優(yōu)雅的方法可以在文章后面留言。深表感謝！

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Swift 基于 willSet & didSet 的訂閱block(Observable)

Swift 基于 willSet & didSet 的訂閱block(Observable)

起因：

分析第三方：

全新創(chuàng)建：

繼續(xù)完善

已知弊端：

2017-06-12后續(xù)

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Swift 基于 willSet & didSet 的訂閱block(Observable)

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2017-06-12后續(xù)

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