iOS 如何优雅的处理“回调地狱Callback hell”(一)

前言

最近看了一些Swift关于封装异步操作过程的文章,比如RxSwift,RAC等等,因为回调地狱我自己也写过,很有感触,于是就翻出了Promise来研究学习一下。现将自己的一些收获分享一下,有错误欢迎大家多多指教。

目录

  • 1.PromiseKit简介
  • 2.PromiseKit安装和使用
  • 3.PromiseKit主要函数的使用方法
  • 4.PromiseKit的源码解析
  • 5.使用PromiseKit优雅的处理回调地狱

一.PromiseKit简介

PromiseKit是iOS/OS X 中一个用来出来异步编程框架。这个框架是由Max Howell(Mac下Homebrew的作者,传说中因为”不会”写反转二叉树而没有拿到Google offer)大神级人物开发出来的。

在PromiseKit中,最重要的一个概念就是Promise的概念,Promise是异步操作后的future的一个值。

A promise represents the future value of an asynchronous task.
A promise is an object that wraps an asynchronous task

Promise也是一个包装着异步操作的一个对象。使用PromiseKit,能够编写出整洁,有序的代码,逻辑简单的,将Promise作为参数,模块化的从一个异步任务到下一个异步任务中去。用PromiseKit写出的代码就是这样:

PromiseKit就是用来干净简洁的代码,来解决异步操作,和奇怪的错误处理回调的。它将异步操作变成了链式的调用,简单的错误处理方式。

PromiseKit里面目前有2个类,一个是Promise<T>(Swift),一个是AnyPromise(Objective-C),2者的区别就在2种语言的特性上,Promise<T>是定义精确严格的,AnyPromise是定义宽松,灵活,动态的。

在异步编程中,有一个最最典型的例子就是回调地狱CallBack hell,要是处理的不优雅,就会出现下图这样:

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上图的代码是真实存在的,也是朋友告诉我的,来自快的的代码,当然现在人家肯定改掉了。虽然这种代码看着像这样:

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代码虽然看上去不优雅,功能都是正确的,但是这种代码基本大家都自己写过,我自己也写过很多。今天就让我们动起手来,用PromiseKit来优雅的处理掉Callback hell吧。

二.PromiseKit安装和使用

1.下载安装CocoaPods

在墙外的安装步骤:
在Terminal里面输入

大多数在墙内的同学应该看如下步骤了:

2.找到项目的路径,进入项目文件夹下面,执行:

此时会打开TextEdit,然后输入一下命令:

Tips:感谢qinfensky大神提醒,其实这里也可以用init命令
Podfile是CocoaPods的特殊文件,在其中可以列入在项目中想要使用的开源库,若想创建Podfile,有2种方法:
1.在项目目录中创建空文本文件,命名为Podfile
2.或者可以再项目目录中运行“$ pod init “,来创建功能性文件(终端中输入cd 文件夹地址,然后再输入 pod init)
两种方法都可以创建Podfile,使用你最喜欢使用的方法

3.安装PromiseKit

安装完成之后,退出终端,打开新生成的.xcworkspace文件即可

三.PromiseKit主要函数的使用方法

  1. then
    经常我们会写出这样的代码:

上面的写法也不是错误的,就是它在调用函数中保存了一个属性,在调用alertView会使用到这个属性。其实这个中间属性是不需要存储的。接下来我们就用then来去掉这个中间变量。

这时就有人问了,为啥能调用 alert promise 这个方法?后面点语法跟着then是什么?我来解释一下,原因其实只要打开Promise源码就一清二楚了。在pormise源码中

对应的实现是这样的

调用 alert promise 返回还是一个promise对象,在promise的方法中有then的方法,所以上面可以那样链式的调用。上面代码里面的fulfiller放在源码分析里面去讲讲。

在PromiseKit里面,其实就默认给你创建了几个类的延展,如下图
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这些扩展类里面就封装了一些常用的生成promise方法,调用这些方法就可以愉快的一路.then执行下去了!

2.dispatch_promise
项目中我们经常会异步的下载图片

使用dispatch_promise,我们可以将它改变成下面这样:

我们看看源码,看看调用的异步过程对不对

看了源码就知道上述是正确的。

3.catch
在异步操作中,处理错误也是一件很头疼的事情,如下面这段代码,每次异步请求回来都必须要处理错误。

我们可以用promise的catch来解决上面的错误处理的问题

总结起来就是上图,pending状态的promise对象既可转换为带着一个成功值的 fulfilled 状态,也可变为带着一个 error 信息的 rejected 状态。当状态发生转换时, promise.then 绑定的方法就会被调用。(当绑定方法时,如果 promise 对象已经处于 fulfilled 或 rejected 状态,那么相应的方法将会被立刻调用, 所以在异步操作的完成情况和它的绑定方法之间不存在竞争关系。)从Pending转换为fulfilled或Rejected之后, 这个promise对象的状态就不会再发生任何变化。因此 then是只被调用一次的函数,从而也能说明,then生成的是一个新的promise,而不是原来的那个。

了解完流程之后,就可以开始继续研究源码了。在PromiseKit当中,最常用的当属then,thenInBackground,catch,finally

用了catch以后,在传递promise的链中,一旦中间任何一环产生了错误,都会传递到catch去执行Error Handler。

4.when
通常我们有这种需求:
在执行一个A任务之前还有1,2个异步的任务,在全部异步操作完成之前,需要阻塞A任务。代码可能会写的像下面这样子:

这里就可以使用when来优雅的处理这种情况:

在when后面传入一个数组,里面是2个promise,只有当这2个promise都执行完,才会去执行后面的then的操作。这样就达到了之前所说的需求。

这里when还有2点要说的,when的参数还可以是字典。

这个例子里面when传入了一个input字典,处理完成之后依旧可以生成新的promise传递到下一个then中,在then中可以去到results的字典,获得结果。传入字典的工作原理放在第四章会解释。

when传入的参数还可以是一个可变的属性:

dataSource如果为空就新建一个promise,传入到when中,执行完之后,在then中拿到result,并把result赋值给dataSource,这样dataSource就有数据了。由此看来,when的使用非常灵活!

5.always & finally

在我们执行完then,处理完error之后,还有一些操作,那么就可以放到finally和always里面去执行。

四.PromiseKit的源码解析

经过上面对promise的方法的学习,我们已经可以了解到,在异步操作我们可以通过不断的返回promise,传递给后面的then来形成链式调用,所以重点就在then的实现了。在讨论then之前,我先说一下promise的状态和传递机制。

一个promise可能有三种状态:等待(pending)、已完成(fulfilled)、已拒绝(rejected)。
一个promise的状态只可能从“等待”转到“完成”态或者“拒绝”态,不能逆向转换,同时“完成”态和“拒绝”态不能相互转换。
promise必须实现then方法(可以说,then就是promise的核心),而且then必须返回一个promise,同一个promise的then可以调用多次,并且回调的执行顺序跟它们被定义时的顺序一致
then方法接受两个参数,第一个参数是成功时的回调,在promise由“等待”态转换到“完成”态时调用,另一个是失败时的回调,在promise由“等待”态转换到“拒绝”态时调用。同时,then可以接受另一个promise传入,也接受一个“类then”的对象或方法,即thenable对象

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总结起来就是上图,pending状态的promise对象既可转换为带着一个成功值的 fulfilled 状态,也可变为带着一个 error 信息的 rejected 状态。当状态发生转换时, promise.then 绑定的方法就会被调用。(当绑定方法时,如果 promise 对象已经处于 fulfilled 或 rejected 状态,那么相应的方法将会被立刻调用, 所以在异步操作的完成情况和它的绑定方法之间不存在竞争关系。)从Pending转换为fulfilled或Rejected之后, 这个promise对象的状态就不会再发生任何变化。因此 then是只被调用一次的函数,从而也能说明,then生成的是一个新的promise,而不是原来的那个。

了解完流程之后,就可以开始继续研究源码了。在PromiseKit当中,最常用的当属then,thenInBackground,catch,finally

这四个方法底层调用了各自的thenon,catchon,finallyon方法,这些on的方法实现基本都差不多,那我就以最重要的thenon来分析一下。

这个thenon就是返回一个方法,所以继续往下看

这个方法看上去很复杂,仔细看看,函数的形参其实就是2个block,一个是resolved的block,还有一个是pending的block。当一个promise经历过resolved之后,可能是fulfill,也可能是reject,之后生成next新的promise,传入到下一个then中,并且状态会变成pending。上面代码中第一个return,如果next为nil,那么意味着promise没有生成,这是会再调用一次mkresolvedCallback,并传入参数result,生成的PMKResolveOnQueueBlock,再次传入(q, block),直到next的promise生成,并把pendingCallback存入到handler当中。这个handler存了所有待执行的block,如果把这个数组里面的block都执行,那么就相当于依次完成了上面的所有异步操作。第二个return是在callblock为nil的时候,还会再调一次mkresolvedCallback(result),保证一定要生成next的promise。

这个函数里面的这里dispatch_barrier_sync这个方法,就是promise后面可以链式调用then的原因,因为GCD的这个方法,让后面then变得像一行行的then顺序执行了。

可能会有人问了,并没有看到各个block执行,仅仅只是加到handler数组里了,这个问题的答案,就是promise的核心了。promise执行block的操作是放在resove里面的。先来看看源码

这是一个递归函数,能形成递归的条件就是那句PMKResolve(this, o);当nextResult = nil的时候,就代表了这个promise还是pending状态,还没有被执行,这个时候就要递归调用,直到nextResult不为nil。不为nil,就会调用set方法,set方法是一个匿名函数,里面的for循环会依次循环,执行handler数组里面的每一个block。里面的那个if语句,是先判断result是否是一个promise,如果不是promise,就去执行set方法,依次调用各个block。

至此,一个then的执行原理就到此结束了。接下来我们再看看when的原理。

这里只截取了return的部分,理解了then,这里再看when就好理解了。when就是在传入的promises的数组里面,依次执行各个promise,结果最后传给新生成的一个promise,作为返回值返回。

这里要额外提一点的就是如果给when传入一个字典,它会如何处理的

方式和when的数组方式基本一样,只不过多了一步,就是从字典里面先取出promise[key],然后再继续对这个promise执行操作而已。所以when可以传入以promise为value的字典。

五.使用PromiseKit优雅的处理回调地狱

这里我就举个例子,大家一起来感受感受用promise的简洁。
先描述一下环境,假设有这样一个提交按钮,当你点击之后,就会提交一次任务。首先要先判断是否有权限提交,没有权限就弹出错误。有权限提交之后,还要请求一次,判断当前任务是否已经存在,如果存在,弹出错误。如果不存在,这个时候就可以安心提交任务了。

上面的代码里面有3层回调,看上去就很晕,接下来我们用promise来整理一下。

之前将近40行代码就一下子变成15行左右,看上去比原来清爽多了,可读性更高。

最后

看完上面关于PromiseKit的使用方法之后,其实对于PromiseKit,我个人的理解它就是一个Monad(这是最近很火的一个概念,4月底在上海SwiftCon 2016中,唐巧大神分享的主题就是关于Monad,还不是很了解这个概念的可以去他博客看看,或者找视频学习学习。)Promise就是一个盒子里面封装了一堆操作,then对应的就是一组flatmap或map操作。不过缺点也还是有,如果网络用的AFNetWorking,网络请求很有可能会回调多次,这时用PromiseKit,就需要自己封装一个属于自己的promise了。PromiseKit原生的是用的OMGHTTPURLRQ这个网络框架。PromiseKit里面自带的封装的网络请求也还是基于NSURLConnection的。所以用了AFNetWorking的同学,要想再优雅的处理掉网络请求引起的回调地狱的时候,自己还是需要先封装一个自己的Promise,然后优雅的then一下。很多人可能看到这里,觉得我引入一个框架,本来是来解决问题的,但是现在还需要我再次封装才能解决问题,有点不值得。

我自己的看法是,PromiseKit是个解决异步问题很优秀的一个开源库,尤其是解决回调嵌套,回调地狱的问题,效果非常明显。虽然需要自己封装AFNetWorking的promise,但是它的思想非常值得我们学习的!这也是接下来第二篇想和大家一起分享的内容,利用promise的思想,自己来优雅的处理回调地狱!这一篇PromiseKit先分享到这里。

如有错误,还请大家请多多指教。

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关于作者:一缕殇流化隐半边冰霜

已退役ACMer,现役iOS工程师。博观而约取,厚积而薄发。 个人主页 · 我的文章 · 5 ·   

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