面试题：Objective-C通知中心在多线程环境下的应用与挑战

Question

在多线程环境中使用Objective-C的通知中心机制，会面临哪些潜在的问题？例如线程安全、死锁等。请给出具体场景说明，并阐述如何通过代码设计和技术手段来解决这些问题，给出相应的解决方案及关键代码。

Answer 1

潜在问题

1. 线程安全问题：
   • 具体场景：不同线程同时向通知中心注册或发送通知。例如，线程A和线程B几乎同时调用 [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(someSelector:) name:@"SomeNotification" object:nil] 进行注册，可能导致注册状态混乱，通知可能无法正确发送到观察者。
   • 解决方案：使用线程同步机制，如GCD队列。可以创建一个串行队列，将所有与通知中心注册和发送相关的操作都放在这个队列中执行。
   • 关键代码：

dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.example.notificationQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(serialQueue, ^{
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(someSelector:) name:@"SomeNotification" object:nil];
});

2. 死锁问题：
   • 具体场景：假设线程A发送一个通知，观察者在处理通知时又发送另一个通知，而这个新通知的观察者又在同一个线程等待第一个通知处理完成。例如，线程A发送 NotificationA，观察者在处理 NotificationA 时发送 NotificationB，而处理 NotificationB 的代码又依赖线程A处理完 NotificationA，就可能产生死锁。
   • 解决方案：避免在通知处理代码中发送可能导致死锁的通知。如果必须发送，可以使用异步方式发送通知。
   • 关键代码：

- (void)handleNotificationA:(NSNotification *)notification {
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"NotificationB" object:nil];
    });
}

3. 通知接收顺序问题：
   • 具体场景：在多线程环境下，由于不同线程发送通知的时机不同，可能导致观察者接收到通知的顺序与预期不符。例如，原本希望先处理通知A，再处理通知B，但由于线程执行的不确定性，可能先收到通知B。
   • 解决方案：可以在通知处理代码中增加逻辑判断，确保按预期顺序处理。或者在发送通知时带上一些标识信息，在观察者端根据这些标识信息进行处理。
   • 关键代码：

// 发送通知时带上标识
NSDictionary *userInfo = @{@"sequence": @1};
[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"NotificationA" object:nil userInfo:userInfo];

// 观察者处理
- (void)handleNotification:(NSNotification *)notification {
    NSNumber *sequence = notification.userInfo[@"sequence"];
    if ([sequence integerValue] == 1) {
        // 按顺序处理
    }
}