客户端全局数据同步方案(一)

很多时候产品们都有一些奇奇怪怪的想法和要求，这里我们就有一个需求，要求我们应用里面所有的用户行为数，比如阅读数、点赞数、评论数和关注、点赞状态等全局同步，一旦有变更要求全局更新显示。

准备

开始我们考虑了一种方案，创建一个池子，所有同一类型的Model都存放在池子里面，使用时优先在池子里面取，不存在时创建并加入池子。这样我们就能够确保我们应用里面的所有“同一对象”，是真正的同一个对象。

但是这样做也存在很多问题：

1. 当这个需求提出来开始做的时候我们的应用已经基本成型，很多接口和model并没有统一，如果要采用这种方案必然需要大改。
2. 这样做势必会导致model的冗余属性。
3. 接口有些时候放回相同字段，但是意义不一致。
4. 第三方库的支持。比如YYModel的解析需要修改很多地方才能使用。

所以考虑了以下的方案。

方案

思路保持一致，将需要同步的对象加入全局的池子。但是各自创建各自的对象，在需要全局同步的时候，提交该对应的keyPath，然后更新池子中拥有相同类的成员。在view层，使用KVO监听变化。

缺点：

由于根据了类名来作为判断该对象是否属于同一对象，所以继承或者拥有不同类名的“同一对象”并不能被识别为相同的。

在我们已经比较完善的项目中，要做这样的统一，几乎是不可能的，所以特例化了部分场景，来满足我们当前的需求。

方案优化版

structure.png

我分析了我们应用中需要使用到全局同步的对象，可以分为几种类型（比如动态、评论等），并不会存在特别复杂的类型。而且每种类型必定会存在一个唯一的ID，所以觉得可以通过type和ID来唯一确定是“同一个对象”。

所以将结构修改为下，所有需要支持全局同步的类都需要实现下面的协议。

@protocol MZChannelProtocol <NSObject>

@property (readonly, nonatomic) NSString *id;
@property (readonly, nonatomic) NSInteger channelType;

@optional
// 提供一个keyPath转换的方法
- (NSString *)translateKeyPath:(NSString *)keyPath;

@end

接口设计如下

@interface MZChannel : NSObject

+ (instancetype)sharedChannel;

// 需要在类创建完之后加入池子，一般在init方法中
- (void)addObject:(id<MZChannelProtocol>)obj;

- (void)emitType:(NSInteger)type id:(NSString *)id keyPath:(NSString *)keyPath forValue:(id)value;

@end

同时在使用KeyPath的过程中需要判断是否合法，防止某些对象不存在该成员而crash。

// 这里使用set方法来判断是否可以同步，所以实际上只要实现了对应的set方法就可以了，并不需要实际的property。
- (BOOL)canPerformKeyPath:(NSString *)keyPath newKeyPath:(out NSString **)aKeyPath {
    if ([self conformsToProtocol:@protocol(MZChannelProtocol)] && keyPath.length > 0) {
        id<MZChannelProtocol> cself = (id<MZChannelProtocol>)self;
        if ([cself channelType] <= 0) {
            return NO;
        }
        NSString *selectorStr = [NSString stringWithFormat:@"set%@%@:", keyPath.firstLetter.uppercaseString, [keyPath substringFromIndex:1]];
        if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(selectorStr)]) {
            return YES;
        }
        else if ([cself respondsToSelector:@selector(translateKeyPath:)]) {
            NSString *transKeyPath = [cself translateKeyPath:keyPath];
            if (transKeyPath) {
                if (transKeyPath.length > 0) {
                    selectorStr = [NSString stringWithFormat:@"set%@%@:", transKeyPath.firstLetter.uppercaseString, [transKeyPath substringFromIndex:1]];
                    if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(selectorStr)]) {
                        if (aKeyPath) *aKeyPath = selectorStr;
                        return YES;
                    }
                }
            }
        }
    }
    return NO;
}

池子的实现，把整个池子分为若干桶，每个桶的key为相应的type，桶使用weak类型的hashTable来实现存储。

这里需要注意的是一些多线程可能导致的问题，所以在更新操作中使用了锁。由于我们应用内“同一对象”和“同类型对象”的数目预估应该存在不超过1000个，所以不需要考虑性能问题，也就可以在主线程中同步数据。

@interface MZChannelObject : NSObject
@property (assign, nonatomic) NSInteger type;
@property (strong, nonatomic) NSHashTable<id<MZChannelProtocol>> *hashTable;
@property (strong, nonatomic) NSLock *lock;

- (void)addObject:(id<MZChannelProtocol>)object;
- (void)emitType:(NSInteger)type id:(NSString *)id keyPath:(NSString *)keyPath forValue:(id)value;
@end

@implementation MZChannelObject
- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        _hashTable = [[NSHashTable alloc] initWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory capacity:0];
        _lock = [[NSLock alloc] init];
    }
    return self;
}

- (void)addObject:(id<MZChannelProtocol>)object {
    [self.lock lock];
    [_hashTable addObject:object];
    [self.lock unlock];
}

- (void)emitType:(NSInteger)type id:(NSString *)id keyPath:(NSString *)keyPath forValue:(id)value {
    if (type == self.type) {
        [self.lock lock];
        for (NSObject<MZChannelProtocol> *obj in _hashTable) {
            NSString *aKeyPath = nil;
            if ([obj.id isEqualToString:id] && [obj canPerformKeyPath:keyPath newKeyPath:&aKeyPath]) {
                dispatch_block_t updateValue =^() {
                    if (aKeyPath) {
                        [obj setValue:value forKey:aKeyPath];
                    }
                    else {
                        [obj setValue:value forKey:keyPath];
                    }
                };
                if ([NSThread currentThread].isMainThread) {
                    updateValue();
                }
                else {
                    // 防止KVO刷新页面的时候的子线程操作UI
                    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), updateValue);
                }
            }
        }
        [self.lock unlock];
    }
}

@end

使用

@interface MZUser : NSObject <MZChannelProtocol>
@property (strong, nonatomic) NSString *id;
@end

@implementation MZUser

- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        [[MZChannel sharedChannel] addObject:self];
    }
    return self;
}

- (NSInteger)channelType {
    return MZResourceTypeUser;
}
@end

在请求关注或者取消关注的时候触发同步

[user emitKeyPath:NSStringFromSelector(@selector(followed)) forValue:@(YES)];
或者
[[MZChannel sharedChannel] emitType:MZResourceTypeUser id:user.id keyPath:NSStringFromSelector(@selector(followed)) forValue:@(YES)];

然后使用KVO来观察对象变化

[self.KVOController observe:_user keyPath:NSStringFromSelector(@selector(followed)) options:NSKeyValueObservingOptionNew block:^(id  _Nullable observer, MZUser *object, NSDictionary<NSString *,id> * _Nonnull change) {
            // update UI ...
        }];

缺点

虽然实现了全局同步，但是由于使用了统一的池子，会导致DEBUG困难。

需要实现人工判断更新的内容。

KVO不能判断该更新是用户操作引起的，还是由其他对象变更引起的。这里可能涉及到行为动画，但是我们的业务场景不可能一个页面出现两个相同的内容，所以并没有什么影响。

虽然可以使用KVO来实现同步UI的更新，但并没有做到和MVVM一样的同步更新，还是需要人工处理更新逻辑。

有一定的代码侵入性，需要继承协议，并且在初始化的时候加入池子。

总结

这里限制了一部分的使用场景，来满足了特定环境下的需求，希望能给其他需要同步数据的场景一个方法。