Objective-C 中优雅代理的最佳实践

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当前的困境

目前的困境在于，调用delegate定义的optional方法时，由于不确定委托者是否实现了该方法，所以需要进行检查和保护，一般情况下定义的delegate：

定义一个类，持有delegate，给delegate提供一个用来调用的方法，并且在调用时针对delegate是否实现协议的方法optionalMethod做一个检查：

ViewController实现协议TestObjectDelegate中定义的方法optionalMethod，并持有TestObject，将其delegate设置为self，并调用相应的方法：

这样做的缺点是，每次调用optional方法时，都需要通过respondsToSelector判断检查，首先可能导致方法名拼写错误，另外反复调用respondsToSelector可能会对性能有所影响，RunTime可能也会相应做一些缓存。（第二点有待考证）即使使用@required，编译器也只是发出警告，并不能可靠地解决现有问题。

苹果的做法

为了不考虑RunTime的可靠性，我们可以像很多官方 SDK 的做法一样，通过定义struct手动创建缓存：

再重载setDelegate方法，判断 delegate 是否实现了方法，并存入缓存，同时判断逻辑也作出相应改变：

这样的做饭看起来巧妙，将respondToSeletor的结果缓存起来，可以保证没有性能上的影响，调用时的检查也方便了很多，但是并没有从根本上解决代码冗余的问题，还在头文件和setDelegate中添加了大量代码。如果协议中的方法名有所变动，需要修改多处代码，拓展性极差。关于这种做法的讨论，可以参考GitHub Gist。

从消息传递说起

我们需要的是这样的代码：

它需要以下优点：

不需要每次都手动检查optional方法是否实现

不需要在其他地方编写更多冗余的代码

不牺牲太多的性能

具有可扩展性，便于修改

如果有这样一个对象或者类，能够在 delegate 调用方法时自动地进行判断该方法是否实现，就能满足我们的要求了。而告诉 delegate 执行某方法，即消息的传递，是可以被代理控制的，也就是说我们需要控制消息传递的流程。举个相似但不恰当的例子来说，在点击事件传递的过程中，当我们不想让某个控件作出响应时，就在消息传递到它之前进行拦截，让它不知道有这回事。

为了描述方便，我给消息转发的过程画了一张图，因为自己还没有对这方面深入研究过，略去了很多细节，也没有按照方法名作为步骤：

简单归纳一下给对象发送消息经过的步骤：

在对象类及其父类的类对象的方法列表中查找该消息，如果找到了，就通过函数指针去执行，消息已处理；如果没找到，就通过resolveInstanceMethod或者resolveClassMethod解析消息

解析消息就是判断当前类能否为这个消息动态添加方法，例如为@property添加getter和setter方法，如果可以，就添加方法，处理消息；如果不能，就进行消息的“快速转发”，即替换接受者

这一步中可以通过forwardingTargetForSelector把这个消息转发给另一个对象，如果返回新的对象就让新的对象重新走一遍发送消息的流程；如果返回nil，就进入“完整的消息转发”

通过消息生成方法签名，再通过invokeWithTarget选择处理对象并转发消息，否则抛出doesNotRecognizeSelector异常

上面步骤中的1和2，是企图在内部解决问题；而3和4，是在类外部寻找其他适合的类来处理消息，这正是代理要做的工作。

优雅的委托代理（proxy for delegate）

由于翻译的问题，我们经常把委托和代理混用，一般指的都是delegate，但现在我们要实现delegate的代理proxy。以下所有的代码由 PSTDelegateProxy 提供。

简单来看，一个 DelegateProxy 有以下方法和属性：

初始化时传入委托者 delegate、遵循的协议 protocol 以及默认的返回值 returnValue，然后重写了消息转发的相关方法：

首先，DelegateProxy 本身并没有实现任何业务相关的方法，所以调用者如果需要知道委托人 delegate 是否实现了方法，对应的 respondsToSelector 实际上返回的是 delegate 的 respondsToSelector 返回值。另外当消息转发开始时，也就是上面谈到的第 3 步，如果 delegate 实现了方法，就 return delegate 转发给 delegate，否则 return self 由自己处理。

由自己处理时，需要实现完整的消息转发：

这里只是简单地处理了方法签名的缓存，并实现了转发，同时对方法默认的返回值进行了设置。值得注意的是，DelegateProxy 中通过一个字典（CFDictionaryRef 类型的 _signatures）对协议方法进行了缓存。返回字典的方法利用自旋锁保证了线程安全，并进行了空判断等操作，具体实现如下：

而具体的查找方法并建立缓存的方法实现如下：

可以看到实际上是遍历了协议中声明的方法，并把方法的方法名作为 key，方法签名作为 value 存入了字典中。

总结

一个优雅的委托代理，持有了委托者及其实现的协议，重写了 respondsToSelector 等方法，使得调用者的感受非常接近简单的代理模式。另外通过建立协议方法的方法缓存实现了被委托者方法的快速查找，并以此为依据确定了消息转发对象。基本上实现了我们最初想要的代码：

参考资料：
调用optional delegates的最佳方法
Smart Proxy Delegation
Elegant Delegation