淘宝拍立淘iOS相册架构设计小结

简介: 推荐语:这篇文章从系统权限、API 调用、架构设计等角度,生动演示了一个设计友好、模块独立、易拓展以及用户体验优秀的相册是如何开发出来的。除此之外,作者针对各种小细节也做了优化和解析,使得功能实现更加的丰满。文章整体读下来,可以让读者对于相册的设计和开发有深刻的印象,具备极大的指导意义,推荐阅读!——大淘宝技术终端开发工程师 隽弦

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  1. 相册存在架构问题,相册与业务代码耦合、没有分层设计、牵一发动全身,作为一个相对独立的模块,不利于整体迁移和维护。
  2. 存在业务逻辑问题,随着业务不断发展,散落的逻辑补丁没有收口导致维护成本高。
  3. 存在用户体验问题,如对iOS14以上部分权限授权的引导做的不够,在相册场景里面无法实时刷新,UI不适配不统一如对刘海屏、灵动岛的适配和相册不同tab之间的列表间距不一致问题等。


同时,对相册的重点诉求如下:

  1. 需要增加相册外露能力,相册外露能力的底层链路应和相册本体保持复用。
  2. 将当前的相册模块化,使用模块接入的形式调用,不直接依赖拍立淘的业务代码;理想情况能够剥离成独立的SDK。
  3. 能够提供给业务方使用,包括拍立淘、扫一扫等
  4. 相册视觉焕新,包括增加统一的图片背景,整体色调更换等。


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根据相册的功能,现在先把相册框架自顶向下拆解:

接口层:相册的对外接口(适配层、API)

视图定制层:相册的展示链路(MVVM架构)

逻辑管理层:

  1. 相册的读取链路(包括读取 Asset 和获取源文件)
  2. 相册的变更链路(观察者模式)
  3. 相册的体验优化(预加载、缓存回收)


根据上述的分层思想,依次自底向上设计与实现


 读取链路


在制作相册管理中,读取图片是重要的一个环节。设计一个相册读取管理器,主要功能:

  1. 通过 API 获取系统/用户相簿
  2. 查询相簿内容
  3. 相簿模型转换
  4. 读取多媒体元素


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 变更链路


相册变更链路是因业务场景而产生的诉求,主要解决的问题是:用户停留在相册页面时候,如果系统相册发生变更(如截屏、录屏、切后台时候进行相册操作),需要刷新页面。


这里有个优化点,系统相册提供的获取相册变更数据的能力,类似于游标增量读取。即给定一个游标,API查询基于这个游标之后的变更。那么在相册场景中,这个游标就是 PHFetchResult,具体来说,就是读取管理器获取相簿数据之后拿到的。


读取管理器对「游标」和「观察者」能力的补充,示例代码如下:

- (NSArray <PhotoGroupModel *> *)fetchAssetGroup {
    //...
  //读取相簿数据 `-_fetchSystemAssetGroup`
  //保存游标
  self.lastResult = assetGroups.lastObject.fetchResult;
    //开启观察者
    [self startObserver];
    //...
}
- (void)startObserver {
    [self.observer initCursor:self.lastResult];
    [self.observer startObserver];
}
- (void)stopObserver {
    [self.observer stopObserver];
}


观察者的注册和反注册如下:

- (void)startObserver {    //抛到指定线程处理    dispatch_async(self.observerQueue, ^{        //防止重复注册        if(!self.isObserving) {            //前后台切换,使用的全量更新            [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self                                                     selector:@selector(resumeForeground)                                     name:UIApplicationWillEnterForegroundNotification                                                       object:nil];            self.isObserving = YES;            //注册观察者            [[PHPhotoLibrary sharedPhotoLibrary] registerChangeObserver:self];        }    });}
- (void)stopObserver {    //抛到指定线程处理    dispatch_async(self.observerQueue, ^{        //防止重复反注册        if(self.isObserving) {            self.isObserving = NO;            [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];            //反注册观察者            [[PHPhotoLibrary sharedPhotoLibrary] unregisterChangeObserver:self];        }    });}


简单的来说,观察者注册后,有回调- (void)photoLibraryDidChange:(PHChange *)changeInstance;后就更新数据,通知页面刷新就可以了。但这里会遇到衍生问题

  1. iOS14 部分相册权限时,回调的数据有不同。解法:针对 iOS14 有限选择照片的判断及通知
  2. 变更回调会发生多次,如果不进行过滤,会造成无效读取/刷新。解法:只有RIC - removedIndexes,insertedIndexes,changedIndexes才进行回调


因此,观察者的实现的流程如下:

image.png


关于相册变更后更精准的刷新:

在 Apple Doc 中提供了一种更为精确的配合CollectionView的刷新方式:根据PHFetchResultChangeDetails 里面的增删改Set,直接进行BatchUpdates,因为我们相册的 View 和 ViewModel 和原始数据不相同,因此没有采用。感兴趣的可以看下列官方示例代码:

Apple Doc地址 : https://developer.apple.com/documentation/photokit/phfetchresultchangedetails?language=objc


@property (nonatomic, strong) UICollectionView* collectionView;// ...PHFetchResultChangeDetails* fetchResultChangeDetails;NSIndexSet* deletedCollectionIndicesBeforeChanges;NSIndexSet* insertedCollectionIndicesAfterDeletions;NSArray* deletedPhotoPathsBeforeChanges;NSArray* insertedPhotoPathsAfterDeletions;
//精准增删改:[self.collectionView performBatchUpdates:^{    if (deletedCollectionIndicesBeforeChanges.count > 0) {        [self.collectionView deleteSections:deletedCollectionIndicesBeforeChanges];    }    if (insertedCollectionIndicesAfterDeletions.count > 0) {        [self.collectionView insertSections:insertedCollectionIndicesAfterDeletions];    }    if (deletedPhotoPathsBeforeChanges.count > 0) {        [self.collectionView deleteItemsAtIndexPaths:deletedPhotoPathsBeforeChanges];    }    if (insertedPhotoPathsAfterDeletions) {        [self.collectionView insertItemsAtIndexPaths:insertedPhotoPathsAfterDeletions];    }} completion:nil];
[fetchResultChangeDetails.changedIndexes enumerateIndexesUsingBlock:^(NSUInteger index, BOOL* stop) {    NSIndexPath* indexPath = [NSIndexPath indexPathWithItem:index inSection:0];    UICollectionViewCell* changedCell = [self.collectionView cellForItemAtIndexPath:indexPath];    if (changedCell) {        // ... Configure changedCell here ...    }    // Set *stop = YES to stop iteration early.}];

关于相册变更后更精准的刷新:在 Apple Doc 中提供了一种更为精确的配合CollectionView的刷新方式:根据PHFetchResultChangeDetails 里面的增删改Set,直接进行BatchUpdates,因为我们相册的 View 和 ViewModel 和原始数据不相同,因此没有采用。感兴趣的
可以看下列官方示例代码:





 体验优化


预加载及时机:按中端机来说,平均读取10000张预估需要1s,按照这种时长,预加载是必要的。但是,预加载和隐私合规是需要权衡的。具体展开会在文章后面「实现细节-相册隐私合规」中阐述。这里主要引出需要做预加载这个动作。


思路是提供一个单例,在合适的时机,可以操作读取管理器进行读取并保存。视图层在即将展示时候,判断读取管理器是否有缓存数据,并且已经完成读取。则直接使用缓存数据。也因为增加了这个逻辑,需要有读取完成的回调,防止视图层判断到正在读取时,没有时机响应数据回调。


image.png

 展示链路


展示链路上,就是根据视觉需要各显神通了。考虑到保持底层逻辑复用,对相册做了MVVM架构,保持了Model、ViewModel、View不变的情况下,支持了相册外露能力和相册本体两个ViewController。

 对外接口

为了让相册模块独立,但又需要业务方修改,增加了适配层。我们的适配层提供了如下的能力可以作为参考:


image.png

对外API方面,我们进行了可扩展的封装:
可扩展性体现在:

  1. 回调参数使用字典,可以灵活扩展,通过Key获取。
  2. 创建相册通过配置相关能力,方便业务方增加需求。


/* * imagePickerFinishOpenBlock 用户选择相册的图片或视频后的回调 * @params mediaInfo 参数说明 * key: ImagePickerInfoKeyMetaInfo vaule: 系统返回的metaInfo (NSDictionary *) * key: ImagePickerInfoKeyImage value:图片对象(UIImage *_Nullable) * key: ImagePickerInfoKeyAvAsset value: 视频的avAsset(AVAsset *_Nullable) * key: ImagePickerInfoKeyError value:错误信息 (Error *_Nullable) */typedef void (^imagePickerFinishOpenBlock)(NSDictionary *mediaInfo, NSDictionary *paramURLArgs);
typedef void (^imagePickerCancelBlock)(void);
extern const NSString *ImagePickerInfoKeyImage;extern const NSString *ImagePickerInfoKeyAvAsset;extern const NSString *ImagePickerInfoKeyMetaInfo;extern const NSString *ImagePickerInfoKeyError;
#pragma mark - 业务能力/* * 打开相册,选择相片之后回调,此时使用默认的photoConfig配置 * @param getImageBlock 获取到图片/视频后的回调 * @param cancelBlock 用户取消block,相册dismiss前调用 */- (void)openImagePickerViewController:(imagePickerFinishOpenBlock)getImageBlock                          cancelBlock:(imagePickerCancelBlock)cancelBlock;
/* * 打开相册,选择相片之后回调 * @param config 用户自定义相册相关的配置 * @param getImageBlock 获取到图片/视频后的回调 * @param cancelBlock 用户取消block,相册dismiss前调用 */- (void)openImagePickerViewControllerWithConfig:(PhotoConfig *)photoConfig                                    finishBlock:(imagePickerFinishOpenBlock)getImageBlock                                    cancelBlock:(imagePickerCancelBlock)cancelBlock;
/* * 若用户未授予权限,则主动申请相册权限,并打开相册,选择相片之后回调 * @param photoConfig 用户自定义相册相关的配置 * @param getImageBlock 获取到图片/视频后的回调 * @param cancelBlock 用户取消block,相册dismiss前调用 */- (void)requestAuthAndOpenImagePickerViewControllerWithConfig:(PhotoConfig *)photoConfig                                                  finishBlock:(imagePickerFinishOpenBlock)getImageBlock                                                  cancelBlock:(imagePickerCancelBlock)cancelBlock;
/* * 关闭相册页 */- (void)dismissImagePickerAnimated:(BOOL)flag completion:(void (^)(void))completion;


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针对第一个问题,需要做好权限判断,在最合适的时机申请权限,在所有读取相册的时候都进行权限判断。


针对第二个问题,我们发现除了很明显的读取系统相册之外,注册相册变更获取事件也会让APP隐私报告中留下记录。解决方案是在合适的时机注册相册变更获取。


 关于“有限权限访问那些事


iOS14 新增了“Limited Photo Library Access” 模式,在授权弹窗中增加了 Select Photo 选项。用户可以在 App 请求调用相册时选择部分照片让 App 读取。从 App 的视角来看,你的相册里就只有这几张照片,App 无法得知其它照片的存在。


这对于开发者来说,有几个场景可以优化:

一是注册相册变更,详见「设计与实现-相册的变更链路」中,观察者对 iOS14 有限选择照片的判断及通知的处理

二是当判断到有限权限的时候,告知用户,并对用户引导开启更多照片权限。

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 多线程问题


在实际的操作中,由于很多业务场景都进行了Photos库的操作,会遇到如下问题:


子线程如果在做耗时读取操作,并且如果多个子线程同时操作,这时候产生os_unfair_lock_lock。此时,如果主线程对PHPhotoLibrary进行任何操作,大概率造成ANR。


解决方案是:

  1. 首先我们自己的业务,对相册的读取操作,都放到一个指定的线程。
  2. 其次,进行子线程加载时,如果主线程有访问PHPhotoLibrary的地方,进行阻塞loading加载。


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