理解 RACScheduler 的实现
mx234
8年前
<p>RACScheduler 是一个线性执行队列，ReactiveCocoa 中的信号可以在 RACScheduler 上执行任务、发送结果；它的实现并不复杂，由多个简单的方法和类组成整个 RACScheduler 模块，是整个 ReactiveCocoa 中非常易于理解的部分。</p> <h2>RACScheduler 简介</h2> <p>RACScheduler 作为 ReactiveCocoa 中唯一的用于调度的模块，它包含很多个性化的子类：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/596217ae2003730ab86096bbd0428e8c.png"></p> <p>RACScheduler 类的内部只有一个用于追踪标记和 debug 的属性 name ，头文件和实现文件中的其它内容都是各种各样的方法；我们可以把其中的方法分为两类，一类是用于初始化 RACScheduler 实例的初始化方法：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/574231bf1410b868d5aba261cef3e70f.png"></p> <p>另一类就是用于调度、执行任务的 +schedule: 等方法：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/6d3204ac8a5e1065fbc1aa02c9a61c5f.png"></p> <p>在图中都省略了一些参数缺省的方法，以及一些调用其他方法的调度方法或者初始化方法，用以减少我们分析和理解整个 RACScheduler 类的难度。</p> <p>在 RACScheduler 中，大部分的调度方法都是需要子类覆写，它本身只提供少数的功能，比如递归 block 的执行：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACDisposable *)scheduleRecursiveBlock:(RACSchedulerRecursiveBlock)recursiveBlock { RACCompoundDisposable *disposable = [RACCompoundDisposable compoundDisposable]; [self scheduleRecursiveBlock:[recursiveBlock copy] addingToDisposable:disposable]; return disposable; }</code></pre> <p>该方法会递归的执行传入的 recursiveBlock ，使用的方式非常简单：</p> <pre> <code class="language-objectivec">[scheduler scheduleRecursiveBlock:^(void (^reschedule)(void)) { if (needTerminated) return; // do something reschedule(); }];</code></pre> <p>如果需要递归就执行方法中的 reschedule() ，就会再次执行当前的 block； -scheduleRecursiveBlock: 中调用的 -scheduleRecursiveBlock:addingToDisposable: 实现比较复杂：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (void)scheduleRecursiveBlock:(RACSchedulerRecursiveBlock)recursiveBlock addingToDisposable:(RACCompoundDisposable *)disposable { ... RACDisposable *schedulingDisposable = [self schedule:^{ void (^reallyReschedule)(void) = ^{ [self scheduleRecursiveBlock:recursiveBlock addingToDisposable:disposable]; }; recursiveBlock(^{ reallyReschedule(); }); }]; ... }</code></pre> <p>方法使用了 NSLock 保证在并发情况下并不会出现任何问题，不过在这里展示的代码中，我们将它省略了，一并省略的还有 RACDisposable 相关的代码，以保证整个方法逻辑的清晰，方法的原实现可以查看这里 <a href="/misc/goto?guid=4959737779435233593" rel="nofollow,noindex">RACScheduler.m#L130-L187</a> 。</p> <p>在每次执行 recursiveBlock 时，都会传入一个 reallyReschedule 用于递归执行传入的 block。</p> <p>其他的方法包括 +schedule: 、 +after:schedule: 以及 after:repeatingEvery:withLeeway:schedule: 方法都需要子类覆写：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACDisposable *)schedule:(void (^)(void))block; - (RACDisposable *)after:(NSDate *)date schedule:(void (^)(void))block; - (RACDisposable *)after:(NSDate *)date repeatingEvery:(NSTimeInterval)interval withLeeway:(NSTimeInterval)leeway schedule:(void (^)(void))block { NSCAssert(NO, @"%@ must be implemented by subclasses.", NSStringFromSelector(_cmd)); return nil; }</code></pre> <p>而接下来我们就按照初始化方法的顺序依次介绍 RACScheduler 的子类了。</p> <h3>RACImmediateScheduler</h3> <p>RACImmediateScheduler 是一个会立即执行传入的代码块的调度器，我们可以使用 RACScheduler 的类方法 +immediateScheduler 返回一个它的实例：</p> <pre> <code class="language-objectivec">+ (RACScheduler *)immediateScheduler { static dispatch_once_t onceToken; static RACScheduler *immediateScheduler; dispatch_once(&onceToken, ^{ immediateScheduler = [[RACImmediateScheduler alloc] init]; }); return immediateScheduler; }</code></pre> <p>由于 RACImmediateScheduler 是一个私有类，全局只能通过该方法返回它的实例，所以整个程序的运行周期内，我们通过『合法』手段只能获得唯一一个单例。</p> <p>作为 RACScheduler 的子类，它必须对父类的调度方法进行覆写，不过因为本身的职能原因， RACImmediateScheduler 对于父类的覆写还是非常简单的：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACDisposable *)schedule:(void (^)(void))block { block(); return nil; } - (RACDisposable *)after:(NSDate *)date schedule:(void (^)(void))block { [NSThread sleepUntilDate:date]; block(); return nil; } - (RACDisposable *)after:(NSDate *)date repeatingEvery:(NSTimeInterval)interval withLeeway:(NSTimeInterval)leeway schedule:(void (^)(void))block { NSCAssert(NO, @"+[RACScheduler immediateScheduler] does not support %@.", NSStringFromSelector(_cmd)); return nil; }</code></pre> <ul> <li>+schedule 方法会立刻执行传入的 block；</li> <li>+after:schedule: 方法会将当前线程休眠到指定时间后执行 block；</li> <li>而对于 +after:repeatingEvery:withLeeway:schedule: 方法就干脆不支持。</li> </ul> <p>这确实非常符合 RACImmediateScheduler 类的名字以及功能，虽然没有要求对递归执行 block 的方法进行覆写，不过它依然做了这件事情：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACDisposable *)scheduleRecursiveBlock:(RACSchedulerRecursiveBlock)recursiveBlock { for (__block NSUInteger remaining = 1; remaining > 0; remaining--) { recursiveBlock(^{ remaining++; }); } return nil; }</code></pre> <p>实现的过程非常简洁，甚至没有什么值得解释的地方了。</p> <h3>RACTargetQueueScheduler</h3> <p>RACTargetQueueScheduler 继承自 RACQueueScheduler ，但是由于后者是抽象类，我们并不会直接使用它，它只是为前者提供必要的方法支持，将一部分逻辑抽离出来：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/e07af340e916b654411ebc48675685e9.png"></p> <p>这里我们先简单看一下 RACTargetQueueScheduler 的实现，整个 RACTargetQueueScheduler 类中只有一个初始化方法：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (instancetype)initWithName:(NSString *)name targetQueue:(dispatch_queue_t)targetQueue { dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(name.UTF8String, DISPATCH_QUEUE_SERIAL); dispatch_set_target_queue(queue, targetQueue); return [super initWithName:name queue:queue]; }</code></pre> <p>初始化方法 -initWithName:targetQueue: 使用 dispatch_queue_create 创建了一个串行队列，然后通过 dispatch_set_target_queue 根据传入的 targetQueue 设置队列的优先级，最后调用父类的指定构造器完成整个初始化过程。</p> <p>RACTargetQueueScheduler 在使用时，将待执行的任务加入一个私有的串行队列中，其优先级与传入的 targetQueue 完全相同；不过提到 RACTargetQueueScheduler 中队列的优先级，对 GCD 稍有了解的人应该都知道在 GCD 中有着四种不同优先级的全局并行队列，而在 RACScheduler 中也有一一对应的枚举类型：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/2a7a5028862f0334a2c853369e135d9c.png"></p> <p>在使用 +schedulerWithPriority: 方法创建 RACTargetQueueScheduler 时，就需要传入上面的优先级，方法会通过 GCD 的内置方法 dispatch_get_global_queue 获取全局的并行队列，最终返回一个新的实例。</p> <pre> <code class="language-objectivec">+ (RACScheduler *)schedulerWithPriority:(RACSchedulerPriority)priority name:(NSString *)name { return [[RACTargetQueueScheduler alloc] initWithName:name targetQueue:dispatch_get_global_queue(priority, 0)]; }</code></pre> <p>在 RACScheduler 接口中另一个获得主线程调度器的方法 +mainThreadScheduler ，其实现也是返回一个 RACTargetQueueScheduler 对象：</p> <pre> <code class="language-objectivec">+ (RACScheduler *)mainThreadScheduler { static dispatch_once_t onceToken; static RACScheduler *mainThreadScheduler; dispatch_once(&onceToken, ^{ mainThreadScheduler = [[RACTargetQueueScheduler alloc] initWithName:@"org.reactivecocoa.ReactiveObjC.RACScheduler.mainThreadScheduler" targetQueue:dispatch_get_main_queue()]; }); return mainThreadScheduler; }</code></pre> <p>与前者不同的是，后者通过单例模式每次调用时返回一个相同的主线程队列。</p> <p>抽象类 RACQueueScheduler</p> <p>在我们对 RACTargetQueueScheduler 有一定了解之后，再看它的抽象类就非常简单了； RACImmediateScheduler 会立即执行传入的任务，而 RACQueueScheduler 其实就是对 GCD 的封装，相信各位读者从它的子类的实现就可以看出来。</p> <p>RACQueueScheduler 对三个需要覆写的方法都进行了重写，其实现完全基于 GCD，以 -schedule: 方法为例：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACDisposable *)schedule:(void (^)(void))block { RACDisposable *disposable = [[RACDisposable alloc] init]; dispatch_async(self.queue, ^{ if (disposable.disposed) return; [self performAsCurrentScheduler:block]; }); return disposable; }</code></pre> <p>使用 dispatch_async 方法直接将需要执行的任务 <strong>异步派发</strong> 到它所持有的队列上；而 -after:schedule: 方法的实现相信各位读者也能猜到：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACDisposable *)after:(NSDate *)date schedule:(void (^)(void))block { RACDisposable *disposable = [[RACDisposable alloc] init]; dispatch_after([self.class wallTimeWithDate:date], self.queue, ^{ if (disposable.disposed) return; [self performAsCurrentScheduler:block]; }); return disposable; }</code></pre> <p>哪怕不使用 RACScheduler ，我们也能够想到利用 dispatch_after 完成一些需要延迟执行的任务，最后的 +after:repeatingEvery:withLeeway:schedule: 方法的实现就稍微复杂一些了：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACDisposable *)after:(NSDate *)date repeatingEvery:(NSTimeInterval)interval withLeeway:(NSTimeInterval)leeway schedule:(void (^)(void))block { uint64_t intervalInNanoSecs = (uint64_t)(interval * NSEC_PER_SEC); uint64_t leewayInNanoSecs = (uint64_t)(leeway * NSEC_PER_SEC); dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, self.queue); dispatch_source_set_timer(timer, [self.class wallTimeWithDate:date], intervalInNanoSecs, leewayInNanoSecs); dispatch_source_set_event_handler(timer, block); dispatch_resume(timer); return [RACDisposable disposableWithBlock:^{ dispatch_source_cancel(timer); }]; }</code></pre> <p>方法使用 dispatch_source_t 以及定时器，完成了每隔一段时间需要执行任务的需求。</p> <h3>RACSubscriptionScheduler</h3> <p>最后的 RACSubscriptionScheduler 是 ReactiveCocoa 中一个比较特殊的调度器，所有 ReactiveCocoa 中的订阅事件都会在 RACSubscriptionScheduler 调度器上进行；而它是通过封装两个调度器实现的：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/9b7ec5a6823e8c6b29481501f4fdc5ef.png"></p> <p>backgroundScheduler 是一个优先级为 RACSchedulerPriorityDefault 的串行队列。</p> <p>RACSubscriptionScheduler 本身不提供任何的调度功能，它会根据当前状态选择持有的两个调度器中的一个执行任务；首先判断当前线程是否存在 currentScheduler ，如果不存在的话才会在 backgroundScheduler 执行任务。</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACDisposable *)schedule:(void (^)(void))block { if (RACScheduler.currentScheduler == nil) return [self.backgroundScheduler schedule:block]; block(); return nil; } - (RACDisposable *)after:(NSDate *)date schedule:(void (^)(void))block { RACScheduler *scheduler = RACScheduler.currentScheduler ?: self.backgroundScheduler; return [scheduler after:date schedule:block]; } - (RACDisposable *)after:(NSDate *)date repeatingEvery:(NSTimeInterval)interval withLeeway:(NSTimeInterval)leeway schedule:(void (^)(void))block { RACScheduler *scheduler = RACScheduler.currentScheduler ?: self.backgroundScheduler; return [scheduler after:date repeatingEvery:interval withLeeway:leeway schedule:block]; }</code></pre> <p>RACSubscriptionScheduler 作为一个私有类，我们并不能直接在 ReactiveCocoa 外部使用它，需要通过私有方法 +subscriptionScheduler 获取这个调度器：</p> <pre> <code class="language-objectivec">+ (RACScheduler *)subscriptionScheduler { static dispatch_once_t onceToken; static RACScheduler *subscriptionScheduler; dispatch_once(&onceToken, ^{ subscriptionScheduler = [[RACSubscriptionScheduler alloc] init]; }); return subscriptionScheduler; }</code></pre> <h2>总结</h2> <p>RACScheduler 在某些方面与 GCD 中的队列十分相似，与 GCD 中的队列不同的有两点，第一，它可以通过 RACDisposable 对执行中的任务进行取消，第二是 RACScheduler 中任务的执行都是线性的；与此同时 RACScheduler 也与 NSOperationQueue 非常类似，但是它并不支持对调度的任务进行 <strong>重排序</strong> 以及实现任务与任务之间的 <strong>依赖</strong> 关系。</p> <h2>References</h2> <p>Github Repo： <a href="/misc/goto?guid=4959671674863698147" rel="nofollow,noindex">iOS-Source-Code-Analyze</a></p> <p>Follow: <a href="/misc/goto?guid=4959673789843239110" rel="nofollow,noindex">Draveness · GitHub</a></p> <p>Source: <a href="/misc/goto?guid=4959737779587210587" rel="nofollow,noindex">http://draveness.me/racscheduler</a></p> <p> </p> <p>来自：http://draveness.me/racscheduler/</p> <p> </p>