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Swift - RxSwift的使用详解58（DelegateProxy样例1：获取地理定位信息 ）

作者：hangge | 2018-05-09 08:54
    委托（delegate）在 iOS 开发中十分常见。不管是使用系统自带的库，还是一些第三方组件时，我们总能看到 delegate 的身影。使用 delegate 可以实现代码的松耦合，减少代码复杂度。但如果我们项目中使用 RxSwift，那么原先的 delegate 方式与我们链式编程方式就不相称了。

    解决办法就是将代理方法进行一层 Rx 封装，这样做不仅会减少许多不必要的工作（比如原先需要遵守不同的代理，并且要实现相应的代理方法），还会使得代码的聚合度更高，更加符合响应式编程的规范。

    其实在 RxCocoa 源码中我们也可以发现，它已经对标准的 Cocoa 做了大量的封装（比如 tableView 的 itemSelected）。下面我将通过样例演示如何将代理方法进行 Rx 化。

一、对 Delegate 进行 Rx 封装原理

1，DelegateProxy

（1）DelegateProxy 是代理委托，我们可以将它看作是代理的代理。
（2）DelegateProxy 的作用是做为一个中间代理，他会先把系统的 delegate 对象保存一份，然后拦截 delegate 的方法。也就是说在每次触发 delegate 方法之前，会先调用 DelegateProxy 这边对应的方法，我们可以在这里发射序列给多个订阅者。

2，流程图

这里以 UIScrollView 为例，Delegate proxy 便是其代理委托，它遵守 DelegateProxyType 与 UIScrollViewDelegate，并能响应 UIScrollViewDelegate 的代理方法，这里我们可以为代理委托设计它所要响应的方法（即为订阅者发送观察序列）。
/***
 
 +-------------------------------------------+
 |                                           |
 | UIView subclass (UIScrollView)            |
 |                                           |
 +-----------+-------------------------------+
             |
             | Delegate
             |
             |
 +-----------v-------------------------------+
 |                                           |
 | Delegate proxy : DelegateProxyType        +-----+---->  Observable<T1>
 |                , UIScrollViewDelegate     |     |
 +-----------+-------------------------------+     +---->  Observable<T2>
             |                                     |
             |                                     +---->  Observable<T3>
             |                                     |
             | forwards events                     |
             | to custom delegate                  |
             |                                     v
 +-----------v-------------------------------+
 |                                           |
 | Custom delegate (UIScrollViewDelegate)    |
 |                                           |
 +-------------------------------------------+

 **/

二、获取地理定位信息样例

这个是 RxSwift 的一个官方样例，演示的是如何对 CLLocationManagerDelegate 进行 Rx 封装。

1，效果图

（1）第一次运行时会申请定位权限，如果当前App可以使用定位信息时，界面上会实时更新显示当前的经纬度。
       

（2）如果当前 App 被禁止使用定位信息，界面上会出现一个提示按钮，点击后会自动跳转到系统权限设置页面。
       

2，准备工作

（1）RxCLLocationManagerDelegateProxy.swift
首先我们继承 DelegateProxy 创建一个关于定位服务的代理委托，同时它还要遵守 DelegateProxyType 和 CLLocationManagerDelegate 协议。
import CoreLocation
import RxSwift
import RxCocoa

extension CLLocationManager: HasDelegate {
    public typealias Delegate = CLLocationManagerDelegate
}

public class RxCLLocationManagerDelegateProxy
    : DelegateProxy<CLLocationManager, CLLocationManagerDelegate>
    , DelegateProxyType , CLLocationManagerDelegate {
    
    public init(locationManager: CLLocationManager) {
        super.init(parentObject: locationManager,
                   delegateProxy: RxCLLocationManagerDelegateProxy.self)
    }
    
    public static func registerKnownImplementations() {
        self.register { RxCLLocationManagerDelegateProxy(locationManager: $0) }
    }
    
    internal lazy var didUpdateLocationsSubject = PublishSubject<[CLLocation]>()
    internal lazy var didFailWithErrorSubject = PublishSubject<Error>()
    
    public func locationManager(_ manager: CLLocationManager,
                                didUpdateLocations locations: [CLLocation]) {
        _forwardToDelegate?.locationManager?(manager, didUpdateLocations: locations)
        didUpdateLocationsSubject.onNext(locations)
    }
    
    public func locationManager(_ manager: CLLocationManager,
                                didFailWithError error: Error) {
        _forwardToDelegate?.locationManager?(manager, didFailWithError: error)
        didFailWithErrorSubject.onNext(error)
    }
    
    deinit {
        self.didUpdateLocationsSubject.on(.completed)
        self.didFailWithErrorSubject.on(.completed)
    }
}

（2）CLLocationManager+Rx.swift
接着我们对 CLLocationManager 进行 Rx 扩展，作用是将 CLLocationManager 与前面创建的代理委托关联起来，将定位相关的 delegate 方法转为可观察序列。
注意：下面代码中将 methodInvoked 方法替换成 sentMessage 其实也可以，它们的区别可以看我的另一篇文章：
import CoreLocation
import RxSwift
import RxCocoa

extension Reactive where Base: CLLocationManager {
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate`.
     
     For more information take a look at `DelegateProxyType` protocol documentation.
     */
    public var delegate: DelegateProxy<CLLocationManager, CLLocationManagerDelegate> {
        return RxCLLocationManagerDelegateProxy.proxy(for: base)
    }
    
    // MARK: Responding to Location Events
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didUpdateLocations: Observable<[CLLocation]> {
        return RxCLLocationManagerDelegateProxy.proxy(for: base)
            .didUpdateLocationsSubject.asObservable()
    }
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didFailWithError: Observable<Error> {
        return RxCLLocationManagerDelegateProxy.proxy(for: base)
            .didFailWithErrorSubject.asObservable()
    }
    
    #if os(iOS) || os(macOS)
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didFinishDeferredUpdatesWithError: Observable<Error?> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:didFinishDeferredUpdatesWithError:)))
            .map { a in
                return try castOptionalOrThrow(Error.self, a[1])
        }
    }
    #endif
    
    #if os(iOS)
    
    // MARK: Pausing Location Updates
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didPauseLocationUpdates: Observable<Void> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManagerDidPauseLocationUpdates(_:)))
            .map { _ in
                return ()
        }
    }
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didResumeLocationUpdates: Observable<Void> {
        return delegate.methodInvoked( #selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManagerDidResumeLocationUpdates(_:)))
            .map { _ in
                return ()
        }
    }
    
    // MARK: Responding to Heading Events
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didUpdateHeading: Observable<CLHeading> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:didUpdateHeading:)))
            .map { a in
                return try castOrThrow(CLHeading.self, a[1])
        }
    }
    
    // MARK: Responding to Region Events
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didEnterRegion: Observable<CLRegion> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:didEnterRegion:)))
            .map { a in
                return try castOrThrow(CLRegion.self, a[1])
        }
    }
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didExitRegion: Observable<CLRegion> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:didExitRegion:)))
            .map { a in
                return try castOrThrow(CLRegion.self, a[1])
        }
    }
    
    #endif
    
    #if os(iOS) || os(macOS)
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    @available(OSX 10.10, *)
    public var didDetermineStateForRegion: Observable<(state: CLRegionState,
        region: CLRegion)> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:didDetermineState:for:)))
            .map { a in
                let stateNumber = try castOrThrow(NSNumber.self, a[1])
                let state = CLRegionState(rawValue: stateNumber.intValue)
                    ?? CLRegionState.unknown
                let region = try castOrThrow(CLRegion.self, a[2])
                return (state: state, region: region)
        }
    }
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var monitoringDidFailForRegionWithError:
        Observable<(region: CLRegion?, error: Error)> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:monitoringDidFailFor:withError:)))
            .map { a in
                let region = try castOptionalOrThrow(CLRegion.self, a[1])
                let error = try castOrThrow(Error.self, a[2])
                return (region: region, error: error)
        }
    }
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didStartMonitoringForRegion: Observable<CLRegion> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:didStartMonitoringFor:)))
            .map { a in
                return try castOrThrow(CLRegion.self, a[1])
        }
    }
    
    #endif
    
    #if os(iOS)
    
    // MARK: Responding to Ranging Events
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didRangeBeaconsInRegion: Observable<(beacons: [CLBeacon],
        region: CLBeaconRegion)> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:didRangeBeacons:in:)))
            .map { a in
                let beacons = try castOrThrow([CLBeacon].self, a[1])
                let region = try castOrThrow(CLBeaconRegion.self, a[2])
                return (beacons: beacons, region: region)
        }
    }
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var rangingBeaconsDidFailForRegionWithError:
        Observable<(region: CLBeaconRegion, error: Error)> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:rangingBeaconsDidFailFor:withError:)))
            .map { a in
                let region = try castOrThrow(CLBeaconRegion.self, a[1])
                let error = try castOrThrow(Error.self, a[2])
                return (region: region, error: error)
        }
    }
    
    // MARK: Responding to Visit Events
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    @available(iOS 8.0, *)
    public var didVisit: Observable<CLVisit> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:didVisit:)))
            .map { a in
                return try castOrThrow(CLVisit.self, a[1])
        }
    }
    
    #endif
    
    // MARK: Responding to Authorization Changes
    
    /**
     Reactive wrapper for `delegate` message.
     */
    public var didChangeAuthorizationStatus: Observable<CLAuthorizationStatus> {
        return delegate.methodInvoked(#selector(CLLocationManagerDelegate
            .locationManager(_:didChangeAuthorization:)))
            .map { a in
                let number = try castOrThrow(NSNumber.self, a[1])
                return CLAuthorizationStatus(rawValue: Int32(number.intValue))
                    ?? .notDetermined
        }
    }
}


fileprivate func castOrThrow<T>(_ resultType: T.Type, _ object: Any) throws -> T {
    guard let returnValue = object as? T else {
        throw RxCocoaError.castingError(object: object, targetType: resultType)
    }
    
    return returnValue
}

fileprivate func castOptionalOrThrow<T>(_ resultType: T.Type,
                                        _ object: Any) throws -> T? {
    if NSNull().isEqual(object) {
        return nil
    }
    
    guard let returnValue = object as? T else {
        throw RxCocoaError.castingError(object: object, targetType: resultType)
    }
    
    return returnValue
}

（3）GeolocationService.swift
虽然现在我们已经可以直接 CLLocationManager 的 rx 扩展方法获取位置信息了。但为了更加方便使用，我们这里对 CLLocationManager 再次进行封装，定义一个地理定位的 service 层，作用如下：
  • 自动申请定位权限，以及授权判断。
  • 自动开启定位服务更新。
  • 自动实现经纬度数据的转换。
import CoreLocation
import RxSwift
import RxCocoa

//地理定位服务层
class GeolocationService {
    //单例模式
    static let instance = GeolocationService()
    
    //定位权限序列
    private (set) var authorized: Driver<Bool>
    
    //经纬度信息序列
    private (set) var location: Driver<CLLocationCoordinate2D>
    
    //定位管理器
    private let locationManager = CLLocationManager()
    
    private init() {
        
        //更新距离
        locationManager.distanceFilter = kCLDistanceFilterNone
        //设置定位精度
        locationManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBestForNavigation
        
        //获取定位权限序列
        authorized = Observable.deferred { [weak locationManager] in
                let status = CLLocationManager.authorizationStatus()
                guard let locationManager = locationManager else {
                    return Observable.just(status)
                }
                return locationManager
                    .rx.didChangeAuthorizationStatus
                    .startWith(status)
            }
            .asDriver(onErrorJustReturn: CLAuthorizationStatus.notDetermined)
            .map {
                switch $0 {
                case .authorizedAlways:
                    return true
                default:
                    return false
                }
        }
        
        //获取经纬度信息序列
        location = locationManager.rx.didUpdateLocations
            .asDriver(onErrorJustReturn: [])
            .flatMap {
                return $0.last.map(Driver.just) ?? Driver.empty()
            }
            .map { $0.coordinate }
        
        //发送授权申请
        locationManager.requestAlwaysAuthorization()
        //允许使用定位服务的话，开启定位服务更新
        locationManager.startUpdatingLocation()
    }
}

3，使用样例

（1）要获取定位信息，首先我们需要在 info.plist 里加入相关的定位描述：
  • Privacy - Location Always and When In Use Usage Description：我们需要通过您的地理位置信息获取您周边的相关数据
  • Privacy - Location When In Use Usage Description：我们需要通过您的地理位置信息获取您周边的相关数据

（2）Main.storyboard
在 StoryBoard 中添加一个 Label 和 Button，分别用来显示经纬度信息，以及没有权限时的提示。并将它们与代码做 @IBOutlet 绑定。

（3）UILabel+Rx.swift
为了能让 Label 直接绑定显示经纬度信息，这里对其做个扩展。
import RxSwift
import RxCocoa
import CoreLocation

//UILabel的Rx扩展
extension Reactive where Base: UILabel {
    //实现CLLocationCoordinate2D经纬度信息的绑定显示
    var coordinates: Binder<CLLocationCoordinate2D> {
        return Binder(base) { label, location in
            label.text = "经度: \(location.longitude)\n纬度: \(location.latitude)"
        }
    }
}

（4）ViewController.swift
主视图控制器代码如下，可以看到我们获取定位信息变得十分简单。 
import UIKit
import RxSwift
import RxCocoa

class ViewController: UIViewController {
    
    @IBOutlet weak private var button: UIButton!
    @IBOutlet weak var label: UILabel!

    let disposeBag = DisposeBag()
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        //获取地理定位服务
        let geolocationService = GeolocationService.instance
        
        //定位权限绑定到按钮上(是否可见)
        geolocationService.authorized
            .drive(button.rx.isHidden)
            .disposed(by: disposeBag)
        
        //经纬度信息绑定到label上显示
        geolocationService.location
            .drive(label.rx.coordinates)
            .disposed(by: disposeBag)
        
        //按钮点击
        button.rx.tap
            .bind { [weak self] _ -> Void in
                self?.openAppPreferences()
            }
            .disposed(by: disposeBag)
    }
    
    //跳转到应有偏好的设置页面
    private func openAppPreferences() {
        UIApplication.shared.open(URL(string: UIApplicationOpenSettingsURLString)!)
    }
}
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