Foundation — NotificationCenter

1. 什么是 NotificationCenter？ #

NotificationCenter 是 iOS/macOS 中的一个 发布/订阅通知机制，用于在应用程序运行时实现不同对象之间的松耦合通信。通过 NotificationCenter，您无需直接引用目标对象，而是通过添加观察者、发布通知的方式，向全局共享的 NotificationCenter 注册观察者，并当广播通知时触发相应的操作。

主要特点 #

  • 发布/订阅模式： 允许对象通过订阅接收事件（通知）；发布者不需要知道谁会处理通知，处理者也不需要知道谁发送了通知。
  • 松耦合： 两个对象间无需直接交互，可以完全独立，只通过 NotificationCenter 作为中间人进行沟通。
  • 全局共享实例： 系统提供了一个默认的共享实例 NotificationCenter.default，大多数情况下可以直接使用。

2. NotificationCenter 的组成与体系结构 #

NotificationCenter 的体系结构由以下部分组成：

2.1 通知中心（NotificationCenter） #

这是核心部分，负责管理通知机制的工作：

  • 添加和移除观察者（监听者）；
  • 发出（广播）通知给观察者。

API 入口：

  • NotificationCenter.default 为共享实例，全局可用。
  • 你也可以通过 NotificationCenter() 创建自己的实例来实现独立的通知机制。

2.2 通知（Notification） #

封装了事件的对象，它是一个 Notification 类型的结构，包含以下内容：

  • 通知的 name（标识事件）的唯一标志（Notification.Name 类型）。
  • 一个可选的 userInfo（键值对）字典，用于传递附加信息。
  • 通知发送者（object），可以指定触发通知的对象。

创建通知： 通知本质是通过 Notification 对象封装的：

let notification = Notification(name: .someNotificationName, object: someObject, userInfo: ["key": "value"])

2.3 通知名字（Notification.Name） #

通知的标识符，类型为 Notification.Name，表示一个通知事件的名称。推荐使用扩展来定义所有通知名称，集中管理。

extension Notification.Name {
    static let userDidLogin = Notification.Name("userDidLogin")
    static let dataDidUpdate = Notification.Name("dataDidUpdate")
}

3. 如何使用 NotificationCenter #

3.1 基本步骤： #

NotificationCenter 的使用一般分以下三步：

  1. 定义通知名称：

    • 使用 Notification.Name 定义一个全局的通知名称，便于发布者和观察者都知道事件名称。
    extension Notification.Name {
    static let someNotification = Notification.Name("someNotification")
}

  2. 监听通知（订阅者）：

    • 在需要接收通知的对象中，添加监听器，用 NotificationCenter.default.addObserver() 注册感兴趣的通知。
    NotificationCenter.default.addObserver(self, 
                                       selector: #selector(handleNotification(_:)), 
                                       name: .someNotification, 
                                       object: nil)
    • 监听器 selector 方法使用 @objc 修饰，并接受一个 Notification 参数：
      @objc func handleNotification(_ notification: Notification) {
    print("Notification received: \(notification)")
}

  3. 发送通知（发布者）：

    • 在需要触发事件的地方，通过 NotificationCenter.default.post() 广播通知。
    NotificationCenter.default.post(name: .someNotification, object: nil, userInfo: ["key": "value"])

3.2 使用示例 #

案例：用户登录事件广播

  1. 定义通知名称
extension Notification.Name {
    static let userDidLogin = Notification.Name("userDidLogin")
}
  1. 发布者：广播通知
class LoginManager {
    func loginUser() {
        print("User has logged in!")
        // 发布通知
        NotificationCenter.default.post(name: .userDidLogin, object: self, userInfo: ["username": "JohnSmith"])
    }
}
  1. 观察者：接收并响应通知
class HomePageViewController: UIViewController {
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        // 添加用户登录通知监听
        NotificationCenter.default.addObserver(self, 
                                               selector: #selector(handleUserLogin(_:)), 
                                               name: .userDidLogin, 
                                               object: nil)
    }

    @objc func handleUserLogin(_ notification: Notification) {
        if let userInfo = notification.userInfo,
           let username = userInfo["username"] as? String {
            print("User logged in: \(username)")
        }
    }

    // 一定记得移除监听，防止内存泄漏
    deinit {
        NotificationCenter.default.removeObserver(self, name: .userDidLogin, object: nil)
    }
}

4. 通知中心的高级功能 #

4.1 过滤特定通知发送者 #

  • 可以设置 object 来过滤特定对象的通知。
  • 当 addObserver 与 post 的 object 匹配时，通知才会发送。
NotificationCenter.default.addObserver(self, 
                                       selector: #selector(handleNotification(_:)), 
                                       name: .someNotification, 
                                       object: specificObject) // 仅接收 `specificObject` 发送的通知

发送方：

NotificationCenter.default.post(name: .someNotification, object: specificObject)

4.2 手动移除通知观察者 #

  • 在不再需要接收通知时，手动移除观察者：
NotificationCenter.default.removeObserver(self, name: .someNotification, object: nil)
  • 如果不指定 name 或 object，会移除监听的所有通知：
NotificationCenter.default.removeObserver(self)

4.3 使用 Combine 替代 Observer #

在 iOS 13+ 中，Combine 框架提供了一种更现代的声明式方法，替代 addObserver。

import Combine

class HomePageViewController: UIViewController {
    var cancellables: [AnyCancellable] = []

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        NotificationCenter.default.publisher(for: .userDidLogin)
            .sink { notification in
                if let userInfo = notification.userInfo,
                   let username = userInfo["username"] as? String {
                    print("User logged in: \(username)")
                }
            }
            .store(in: &cancellables)
    }
}

5. 什么时候使用 NotificationCenter？ #

合适场景 #

  1. 对象间松耦合通信： 当多个对象需要相互通信，但彼此不应直接引用（强耦合）时，NotificationCenter 是一个强大的工具。例如：

    • 全局事件通知：
      • 用户登录、注销、数据更新。
    • 模块间通信： 将通知作为模块间传递数据与事件的桥梁，比如 ViewController 与后台数据模块之间通信。

  2. 事件广播/全局通知：

    • 一次性向多个对象发送消息。
    • 比如，当主题或语言发生更改时，更新整个应用的 UI 样式。

  3. 响应特定系统事件： 系统使用 NotificationCenter 广播了一些重要事件，比如：

    • 键盘事件： NSNotification.Name.UIKeyboardWillShow、UIKeyboardDidHide。
    • 设备旋转事件： UIDevice.orientationDidChangeNotification。

  4. 数据更新事件： 当数据模型或配置发生变化时，通知所有依赖它的模块或页面刷新数据。

不适用场景 #

  1. 需要保证事件响应顺序： NotificationCenter 不保证通知是按顺序到达的，如果需要严格的顺序控制，使用 回调函数 或 代理模式 更适合。

  2. 单点对单点通信： 如果只有一个对象需要知道事件的发生，使用 闭包 或 Delegate（代理模式） 会更清晰。

  3. 跨进程通知： 需要用于多进程间通信时，可考虑使用其他机制。

6. 常见注意事项 #

  1. 移除观察者内存泄漏：

    • 使用 NotificationCenter.default.addObserver 后，必须在适当时机移除监听，否则会造成内存泄漏。
    • 尤其是在 deinit 中确保观察者被移除：
      deinit {
    NotificationCenter.default.removeObserver(self)
}

  2. 避免名字冲突： 使用 Notification.Name 扩展来避免不同模块使用相同的通知名字导致冲突。

  3. 线程安全：

    • NotificationCenter 的所有功能是线程安全的，但通知接收者的代码必须自己确保在主线程上更新 UI：
      DispatchQueue.main.async {
    // 更新 UI 逻辑
}

总结 #

NotificationCenter 优点：

  • 简单、灵活，适合多对象解耦。
  • 广播机制强大，支持全局与特定事件的监听。
  • 系统级通知支持丰富。

典型使用场景：

  • 全局事件广播：如登录事件、数据刷新。
  • 轻量级模块间通信：不需要严格绑定对象。

其他选择： 对于现代 Swift 项目，可以结合 Combine 框架 或替代设计模式（如 Delegate/闭包/回调函数）来提升代码的可读性和可靠性。

本文共 2112 字，上次修改于 Jan 8, 2025