面试题：Objective-C的WatchKit数据交互机制

Question

在Objective-C的Apple Watch开发中，WatchKit应用与iPhone应用之间的数据交互是如何实现的？请阐述WatchConnectivity框架的主要类和方法，以及如何利用它在两个设备间传递复杂对象。如果在传递数据过程中遇到数据丢失或不完整的情况，你会从哪些方面排查问题？

Answer 1

WatchKit应用与iPhone应用数据交互实现方式

在Objective-C的Apple Watch开发中，WatchConnectivity框架用于WatchKit应用与iPhone应用之间的数据交互。此框架允许两个应用在配对的设备间发送和接收信息，即使应用处于后台或未运行状态。

WatchConnectivity框架主要类和方法

1. WCSession类

   • 单例获取：通过[WCSession defaultSession]获取共享的会话实例，用于管理设备间的连接和通信。
   • 连接状态检查：sessionState属性用于检查会话状态，例如.activated表示已激活可通信，.inactive表示未激活等。
   • 启动会话：调用[session activateSession]启动会话，在应用启动时通常需要调用此方法。
   • 发送消息：
     • [session sendMessage:message replyHandler:replyHandler errorHandler:errorHandler]：用于发送消息并期望接收回复。message是一个NSDictionary，replyHandler处理回复，errorHandler处理错误。
     • [session sendMessageData:messageData replyHandler:replyHandler errorHandler:errorHandler]：发送二进制数据，适用于更复杂数据格式。
   • 接收消息：实现WCSessionDelegate协议的- (void)session:(WCSession *)session didReceiveMessage:(NSDictionary<NSString *,id> *)message replyHandler:(void (^)(NSDictionary<NSString *,id> * _Nonnull))replyHandler方法，当接收到消息时系统会调用此方法。
   • 传输文件：
     • [session transferFile:fileURL metadata:metadata]：用于传输文件，fileURL是文件路径，metadata是关于文件的元数据（如字典形式）。
     • [session transferUserInfo:userInfo]：传输用户信息，userInfo是NSDictionary类型。

2. WCUserInfoTransfer类

   • 属性访问：progress属性获取传输进度，可用于显示进度条等。
   • 取消传输：[transfer cancel]取消正在进行的用户信息传输。

3. WCFileTransfer类

   • 类似WCUserInfoTransfer：progress属性获取文件传输进度，[transfer cancel]取消文件传输。

传递复杂对象

1. 归档和解档：将复杂对象（如自定义类实例）进行归档（NSKeyedArchiver）转换为NSData，通过sendMessageData:方法发送，接收端再通过解档（NSKeyedUnarchiver）还原对象。自定义类需遵循NSCoding协议并实现initWithCoder:和encodeWithCoder:方法。
2. JSON序列化：将复杂对象转换为JSON格式（如利用NSJSONSerialization），以NSDictionary或NSArray形式通过sendMessage:发送，接收端再反序列化还原对象。

排查数据丢失或不完整问题的方面

1. 网络连接：
   • 检查设备间蓝牙连接是否正常，Wi-Fi连接是否稳定，可通过系统设置或设备状态指示查看。
   • 确认是否因网络切换、信号弱等原因导致连接中断，WatchConnectivity框架会在连接中断时提供相应回调，可通过实现WCSessionDelegate协议的- (void)session:(WCSession *)session didDeactivateWithError:(NSError *)error方法处理。
2. 数据大小限制：
   • 了解WatchConnectivity框架对传输数据大小的限制，如sendMessage:的字典大小有限制。若数据过大，考虑分块传输或优化数据结构。
   • 对传输文件大小也有限制，若超过限制，可考虑压缩文件或分段传输。
3. 序列化和反序列化：
   • 检查发送端序列化过程是否正确，如归档或JSON序列化是否成功，是否有错误抛出。
   • 接收端反序列化时同样检查是否成功，错误处理是否得当，如NSKeyedUnarchiver解档错误或NSJSONSerialization反序列化错误。
4. 会话状态：
   • 确保在发送数据时会话处于激活状态，检查sessionState属性，若未激活，确保正确调用activateSession方法且无错误。
   • 处理会话在数据传输过程中状态变化的情况，如会话中断后重新激活时，数据传输的恢复机制是否正确。
5. 代码逻辑：
   • 检查发送和接收数据的代码逻辑，确保消息的发送和接收顺序正确，如回复处理是否及时，错误处理是否恰当。
   • 确认数据传递过程中是否有覆盖、丢失数据的逻辑错误，如在多线程环境下对共享数据的访问是否同步。