[iOS] 從 application delegate 引伸三點

一、聲明的 delegate 屬性不老是 weak 策略

委託 delegation 是 iOS 開發的經常使用設計模式，爲了不對象與其代理之間的由於相互 retain 致使循環引用的發生，delegate 屬性在現在的 ARC 時代一般聲明爲 weak 策略，然而在早期的手動管理內存的時代，還未引入 strong/weak 關鍵字，使用 assign 策略保證 delegate 的引用計數不增長， 在 Swift 中是 unowned(unsafe)， UIApplication 的 delegate 聲明以下：

// OC
@property(nullable, nonatomic, assign) id<UIApplicationDelegate> delegate;
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// Swift
unowned(unsafe) open var delegate: UIApplicationDelegate?
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assign 和 weak 都只複製一份對象的指針，而不增長其引用計數，區別是：weak 的指針在對象釋放時會被系統自動設爲 nil，而 assign 卻仍然保存了 delegate 的舊內存地址，潛在的風險就是：若是 delegate 已銷燬，而對象再經過協議向 delegate 發送消息調用，則會致使野指針異常 exc_bad_access，這在使用 CLLocationMananger 的 delegate 時尤爲須要注意。若是使用了 delegate 爲 assign 策略，則須要效仿系統對 weak 的處理，在 delegate 對象釋放時將 delegate 手動設置爲 nil。

@implementation XViewController
- (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        self.locationManager = [[CLLocationManager alloc] init];
      self.locationManager.delegate = self;
      [self.locationManager startUpdatingLocation];
}

/// 必須手動將其 delegate 設爲 nil
- (void)dealloc {
    [self.locationManager stopUpdatingLocation];
    self.locationManager.delegate = nil;
}

@end
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除了 assgin 的狀況，還有一些狀況下 delegate 是被對象強引用 retain 的，好比 NSURLSession，delegate 將被 retain 到 session 對象失效爲止。

/* .....
 * If you do specify a delegate, the delegate will be retained until after
 * the delegate has been sent the URLSession:didBecomeInvalidWithError: message.
 */
+ (NSURLSession *)sessionWithConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)config
                     delegate:(nullable id <NSURLSessionDelegate>)delegate
                   delegateQueue:(nullable NSOperationQueue *)queue;
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對於這種狀況，處理方式，循環引用是確定存在的，解決的方式是經過移除引用的方式來手動打破，所以 NSURLSession 提供了 session 失效的兩個方法：

- (void)finishTasksAndInvalidate;
- (void)invalidateAndCancel;
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做爲 NSURLSession 的第三方封裝 AFNetworking，其 AFURLSessionManager 對應地提供了失效方法：

/**
 Invalidates the managed session, optionally canceling pending tasks.
 @param cancelPendingTasks Whether or not to cancel pending tasks.
 */
- (void)invalidateSessionCancelingTasks:(BOOL)cancelPendingTasks;
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此外，CAAnimation 的 delegate 也是 strong 引用，若是由於業務須要發生了循環引用，須要在合適的時機提早手動打破。

@interface CAAnimation
//...
/* The delegate of the animation. This object is retained for the
 * lifetime of the animation object. Defaults to nil. See below for the
 * supported delegate methods. */

@property(nullable, strong) id <CAAnimationDelegate> delegate;
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總之，使用 delegate 時須要留意其聲明方式，因地制宜地處理。

二、既然是 assign, 那麼 AppDelegate 爲何不會銷燬

上文討論 UIApplication 對 delegate，也就是 AppDelegate 類的實例，其聲明爲 assign 策略，AppDelegate 實例沒有其餘對象引用，在應用的整個聲明週期中是一直存在的，緣由是什麼？

在 stackoverflow 的一個回答 Why system call UIApplicationDelegate's dealloc method? 中能夠了解到一些狀況，大意是：

• 從 main.m 中初始化了第一個 AppDelegate 實例，被系統內部隱式地 retain
• 直到下一次 application 被賦值一個新的 delegate 時系統纔將第一個 AppDelegate 實例釋放
• 對於新建立的 application 的 delegate 對象，由建立者負責保證其不會當即銷燬，舉例以下：

// 聲明爲靜態變量，長期持有
static AppDelegate *retainDelegate = nil;

/// 切換 application 的 delegate 對象
- (IBAction)buttonClickToChangeAppDelegate:(id)sender {
    AppDelegate *delegate = [[AppDelegate alloc] init];
    delegate.window.rootViewController = [[ViewController alloc] init];
    [delegate.window makeKeyAndVisible];
    
    retainDelegate = delegate;
    [UIApplication sharedApplication].delegate = retainDelegate;
}

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application 的 delegate 能夠在必要時切換（一般不這樣作），UIApplication 單例的類型一樣是支持定製的，這個從 main.m 的啓動函數能夠看出：

// If nil is specified for principalClassName, 
// the value for NSPrincipalClass from the Info.plist is used. If there is no
// NSPrincipalClass key specified, the UIApplication class is used. 
// The delegate class will be instantiated using init.
UIKIT_EXTERN int UIApplicationMain(int argc, 
                              char *argv[], 
                              NSString * __nullable principalClassName, 
                            NSString * __nullable delegateClassName);


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經過 UIApplicationMain() 函數傳參或者在 info.plist 中註冊特定的 key 值，自定義應用的 Application 和 AppDelegate 的類是可行的。

@interface XAppDelegate : UIResponder
@property (nonatomic, strong) UIWindow *window;
@end

@interface XApplication : UIApplication
@end

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc,
                                 argv,
                                 NSStringFromClass([XApplication class]),
                                 NSStringFromClass([XAppDelegate class]));
    }
}
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又或者，乾脆使用 runtime 在必要時將 application 對象替換爲其子類。

/// runtime, isa-swizzling，置換應用單例的類爲特定子類
object_setClass([UIApplication sharedApplication], [XApplication class]);
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三、使用 Notification 和 category 避免 AppDelegate 的臃腫

由於 AppDelegate 是應用的 delegate，其充當了應用內多個事件的監聽者，包括應用啓動、收到推送、打開 URL、出入先後臺、收到通知、藍牙和定位等等。隨着項目的迭代，AppDelegate 將愈加臃腫，由於 UIApplication 除了 delegate 外，還同時有發送不少通知 NSNotification，於是能夠從兩個方面去解決：

• 儘量地經過 UIApplication 通知監聽來處理事件，好比應用啓動時會發送 UIApplicationDidFinishLaunchingNotification 通知
• 沒有通知可是特定業務的 UIApplicaiondDelegate 協議方法，能夠按根據不一樣的業務類型，好比通知、openURL 分離到不一樣的 AppDelegate 的 category 中

進一步地，對於應用啓動時，就須要監聽的通知，合適時機是在某個特定類的 load 方法中開始。針對性地，能夠爲這種 Launch 監聽的狀況進行封裝，稱爲 AppLaunchLoader：

• 在 AppLaunchLoader 的 load 方法中監聽應用啓動的通知
• 在 AppLaunchLoader 的 category 的 load 方法中註冊啓動時須要執行的任務 block
• 當監聽到應用啓動通知時執行註冊的全部 block，完成啓動事件與 AppDelegate 的分離。

typedef void(^GSLaunchWorker)(NSDictionary *launchOptions);

@interface GSLaunchLoader : NSObject

/// 註冊啓動時須要進行的配置工做
+ (void)registerWorker:(GSLaunchWorker)worker;
@end

@implementation GSLaunchLoader
+ (void)load {
    NSNotificationCenter *c = [NSNotificationCenter defaultCenter];
    [c addObserver:self selector:@selector(appDidLaunch:) name:UIApplicationDidFinishLaunchingNotification object:nil];
}

+ (void)appDidLaunch:(NSNotification *)notification {
    [self handleLaunchWorkersWithOptions:notification.userInfo];
}

#pragma mark - Launch workers
static NSMutableArray <GSLaunchWorker> *_launchWorkers = nil;
+ (void)registerWorker:(GSLaunchWorker)worker { [[self launchWorkers] addObject:worker]; }
+ (void)handleLaunchWorkersWithOptions:(NSDictionary *)options {
    for (GSLaunchWorker worker in [[self class] launchWorkers]) {
        worker(options);
    }
    
    [self cleanUp];
}

+ (void)cleanUp {
    _launchWorkers = nil;
    NSNotificationCenter *c = [NSNotificationCenter defaultCenter];
    [c removeObserver:self name:UIApplicationDidFinishLaunchingNotification object:nil];
}

+ (NSMutableArray *)launchWorkers {
    if (!_launchWorkers) {
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            _launchWorkers = [NSMutableArray array];
        });
    }
    return _launchWorkers;
}

@end
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推薦閱讀 蘇合的 《關於AppDelegate瘦身的多種解決方案》