心遇iOS端会话页性能优化 — ReactiveObjC实践篇

本文作者：尚尧

一、背景

心遇作为一款社交产品，消息会话页必定是用户使用量最大的页面之一，因而会话页的用户体验将尤为重要。同时，心遇有着陌生人社交属性，用户的会话量动辄上万，会话页也面临着较大的性能挑战。因此，会话页的性能优化既是重点，也是难点。

本文将举例会话页已知的性能问题，分析实现弊端，最后通过引入 ReactiveObjC 来更优雅的解决问题。

二、 ReactiveObjC 简介

ReactiveObjC 是一个基于响应式编程 (Reactive Programming) 范式的开源框架了，它结合了函数式编程、观察者模式、事件流处理等多种编程思想，从而让开发者更加高效地处理异步事件和数据流。其核心思路是将事件抽象成一个个信号，再根据需求对信号进行组合操作，最后订阅处理信号。通过使用 ReactiveObjC ，写法上由命令式改为声明式，使得代码的逻辑变得更紧凑清晰。

三、实践

场景一：会话数据源处理存在的问题

问题分析

心遇会话页如图所示：

会话页的数据源来源于 DataSource 。DataSource 维护着一个有序的会话数组，内部监听着各种事件，比如会话更新、会话草稿更新、置顶会话变更等等。当触发事件后， DataSource 可能会重新绑定会话外显消息、过滤、排序会话数组，最后通知最上层业务侧刷新页面。结构图如下：

部分实现代码如下：

// 会话变更的IM回调
- (void)didUpdateRecentSession:(NIMRecentSession *)recentSession {
   // 更新会话的外显消息 
   [recentSession updateLastMessage];
   // 过滤非自己家族的会话
   [self filterFamilyRecentSession];
   // 重新排序
   [self customSortRecentSessions];
   // 通知观察者数据变更
   [self dispatchObservers];
}

// 置顶数据变更
- (void)stickTopInfoDidUpdate:(NSArray *)infos {
   self.stickTopInfos = infos;

   [self customSortRecentSessions];
   [self dispatchObservers];
}

// 草稿箱变更
- (void)dartDidUpdate {
   [self customSortRecentSessions];
   [self dispatchObservers];
}

// 家族数据变更
- (void)familyInfoDidUpdate {
   [self filterFamilyRecentSession];
   [self customSortRecentSessions];
   [self dispatchObservers];
}

这里需要解释的是 [recentSession updateLastMessage] 的调用。由于心遇的业务需要，部分消息是不需要外显到会话页的。因此当收到一条新消息时，需要重新更新该会话的外显消息。外显消息的更新逻辑如下：

• 第1步、通过 IMSDK 的接口同步获取会话最新的消息列表
• 第2步、倒叙遍历消息数组，找到最新的可外显的消息
• 第3步、更新会话的外显消息

其中，由于第一步的消息列表获取是同步 DB 操作，因此有阻塞当前线程的风险。当频繁接收到新消息时，可能会引起严重掉帧的问题。

同时， filterFamilyRecentSession 和 customSortRecentSessions 方法在内部会遍历会话数组，虽然时间复杂度是 O(n) ，但是当会话量大且回调进入频繁时，也会有一定的性能问题。

而在写法上，这里大量采用委托的方式，逻辑分散在各个回调中，可读性较差。同时每个回调中的逻辑又是类似的，代码冗余。

总结一下问题关键点：

• 主线程存在大量的耗性能操作，造成卡顿。
• 事件回调多，逻辑分散，可读性差，不好维护。

解决方案

解决方案：

• 将各种事件回调抽象成信号，进行 combine 组合操作，解决逻辑分散问题。
• 将耗性能操作移到子线程中，并抽象成异步信号，解决卡顿问题。
• 对组合信号使用 flattenMap 操作符，内部返回异步信号，最终生成结果信号供业务使用。

下面将按照方案，通过 ReactiveObjC 来一步步解决问题。

首先按照其核心思想，将上述的事件抽象成信号。以 familyInfoDidUpdate 回调为例，可以通过库提供的 - (RACSignal<RACTuple *> *)rac_signalForSelector:(SEL)selector 方法将委托方法转换成信号。当然，更好的做法是家族资料管理类直接提供一个信号给外部使用，这样外部就不需要再去封装信号了。

RACSignal <RACTuple *> *familyInfoUpdateSingal = [self rac_signalForSelector:@selector(familyInfoDidUpdate)];

再以会话数组为例，考虑到外显消息的更新是个耗时操作，因此先不处理，将源数据的变更先封装成信号 originalRecentSessionSignal 。

- (void)didUpdateRecentSession:(NIMRecentSession *)recentSession {
   NSArray *recentSessions = [self addRecentSession:recentSession];
   self.recentSessions = recentSessions;
}

RACSignal <NSArray <NIMRecentSession *> *> *originalRecentSessionSignal = RACObserve(self, recentSessions);

现在，所有的回调事件都已经抽成信号了。由于这些信号均会触发过滤、排序等一系列操作，因此可以将信号进行组合 combine 处理。

RACSignal <RACTuple *> *familyInfoUpdateSingal = [self rac_signalForSelector:@selector(familyInfoDidUpdate)];
RACSignal <NSArray <NIMRecentSession *> *> *originalRecentSessionSignal = RACObserve(self, recentSessions);
...

RACSignal <RACTuple *> *combineSignal = [RACSignal combineLatest:@[originalRecentSessionSignal, stickTopInfoSignal, familyInfoUpdateSingal, stickTopInfoSignal, draftSignal, ...]];
[combineSignal subscribeNext:^(RACTuple * _Nullable value) {
       // 响应信号
       // 更新外显消息、过滤、排序等操作
}];

combine 后的新信号 combineSignal 将会在任一回调事件触发时，通知信号的订阅者。同时该信号的类型为 RACTuple 类型，里面是各个子信号上一次触发的值。

到目前为止，已经将分散的逻辑集中到了 combineSignal 的订阅回调里。但是性能问题依旧没有解决。解决性能问题最方便的操作就是将耗时操作放到子线程中，而 ReactiveObjC 提供的 flattenMap 函数能让这一异步操作的实现更为优雅。

通过龙珠图不难发现， flattenMap 可以将一个原始信号 A 通过信号 B 转换成一个 新类型的信号 C 。在上面的例子中， combineSignal 作为原始信号 A ，异步处理数据信号作为信号 B ，最终转换成了结果信号 C ，即 recentSessionSignal 。具体代码如下：

RACSignal <NSArray <NIMRecentSession *> *> *recentSessionSignal = [[combineSignal flattenMap:^__kindof RACSignal * _Nullable(RACTuple * _Nullable value) {
   // 从tuple中拿出最新数据，传入
   return [[self flattenSignal:orignalRecentSessions stickTopInfo:stickTopInfo] deliverOnMainThread];
}];

- (RACSignal *)flattenSignal:(NSArray *)orignalRecentSessions stickTopInfo:(NSDictionary *)stickTopInfo {
   RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
       dispatch_async(self.sessionBindQueue, ^{
           //  先处理：更新外显消息、过滤排序
           NSArray *recentSessions = ...
           //  后吐出最终结果
           [subscriber sendNext:recentSessions];
           [subscriber sendCompleted];
       });
       return nil;
   }];
   return signal;
}

至此，该场景下的问题已优化完毕。再简单总结下信号链路：每当任一事件回调，都会触发信号，进而派发到子线程处理结果，最终通过结果信号 recentSessionSignal 吐出。完整信号龙珠图如下：

场景二：会话业务数据处理存在的问题

问题分析

由于业务隔离，会话的业务数据（比如用户资料）需要请求业务接口去获取。

对于这段业务数据的获取逻辑，心遇是通过 BusinessBinder 去完成的，结构图如下：

BusinessBinder 监听着数据源变更的回调，在回调内部做两件事：

• 过滤出内存池中没有业务数据的会话，尝试从 DB 中获取数据并加载到内存池。
• 过滤出没有请求过业务数据的会话，批量请求数据，在接口回调中更新内存池并缓存。

业务层在刷新时，通过 id 从内存池中获取对应的业务数据：

部分实现代码如下：

- (void)recentSessionDidUpdate:(NSArray *)recentSessions {
   // 尝试从DB中加载没有内存池中没有的Data
   NSArray *unloadRecentSessions = [recentSessions bk_select:^BOOL(id obj) {
       return ![MemoryCache dataWithKey:obj.session.sessionId];
   }];
   for (recentSession in unloadRecentSessions) {
       Data *data = [DBCache dataWithKey:recentSession.session.sessionId];
       [MemoryCache cache:data forKey:recentSession.session.sessionId];
   }

   // 批量拉取未请求过的Data
   NSArray *unfetchRecentSessionIds = [[recentSessions bk_select:^BOOL(id obj) {
       return obj.isFetch;
   }] bk_map:^id(id obj) {
       return obj.session.sessionId;
   }];
   [self fetchData:unfetchRecentSessionIds ];
}

- (void)dataDidFetch:(NSArray *)datas {
   // 在接口响应回调中缓存
   for (data in datas) {
       [MemoryCache cache:data forKey:data.id];
       [DataCache cache:data forKey:data.id];
   }
}

由于和场景一类似，这里不做过多分析。简单总结下问题关键点：

• DataCache 的读写操作以及多处遍历操作均在主线程执行，存在性能问题。

解决方案

由于场景二中的操作符在场景一中已详细介绍过，因此场景二会跳过介绍直接使用。场景二的核心思路和一类似：

• 将耗时操作异步处理，并抽象成信号。
• 将源信号、中间信号组合、操作，最终生成符合预期的结果信号。

首先， DataCache 的读取操作以及接口的拉取操作其实可以理解为同一行为，即数据获取。因此可以将这一行为抽象成一个异步信号，信号的类型为业务数据数组。触发该信号的时机为会话数据源变更。龙珠图如下：

图中的新信号 Data Signal 即为业务数据获取信号。该信号由场景一中的 Sessions Signal 通过 flattenMap 操作符转变而来，在 flattenMap 内部去异步读取 DataCache ，请求接口。由于可能存在DB无数据或接口未获取到数据的情况，因此可以给 Data Signal 进行一次 filter 操作，过滤掉数据为空情况。

其次按照上述分析的逻辑，当会话变更时，会从 DataCache 中获取数据并更新内存池；当业务数据获取到时，也需要更新内存池。因此，可以将 Sessions Signal 和 Data Signal' 进行组合操作。

现在，每当会话变更或业务数据获取到，都会触发组合后的新信号 Combine Signal 。最后，通过 flattenMap 异步获取 DataCache 数据并更新内存池，生成结果信号 Result Signal 。

至此，最终信号 Result Signal 即为业务数据数据获取完毕并更新内存池后的信号。上层业务通过订阅该信号即可获取到业务数据获取完毕的时机。完整的龙珠图如下：

四、小结

上述场景对于 ReactiveObjC 的使用只不过是冰山一角。它的强大之处在于通过它可以将任意的事件抽象成信号，同时它又提供了大量的操作符去转换信号，从而最终得到你想要的信号。

不可否认，诸如此类的框架的学习曲线是较陡的。但当真正理解了响应式编程思想并熟练运用后，开发效率必定会事半功倍。

五、参考文献

[1] https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveObjC

[2] https://reactivex.io/documentation/operators.html

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