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Objective-C 在 Mac OS 系统服务与通知中的应用

2022-08-075.8k 阅读

Mac OS 系统服务概述

什么是系统服务

在 Mac OS 环境下，系统服务是一组可被不同应用程序调用的功能集合。这些服务旨在提供通用的功能，以增强应用程序的能力，而无需开发者从头实现这些功能。例如，文本处理中的拼写检查、数据共享中的文件导出到其他应用等功能都可以通过系统服务来实现。系统服务是 Mac OS 生态系统的重要组成部分，它促进了应用之间的交互和协同工作，为用户提供了统一且高效的操作体验。

系统服务的架构

Mac OS 的系统服务基于一种分布式架构。从底层来看，它依赖于操作系统内核提供的基础功能，如进程管理、内存管理等。在应用层，系统服务通过一系列的 API 暴露给开发者。这些 API 以框架的形式组织，Objective - C 开发者可以通过导入相应的框架来使用这些系统服务。例如，AppKit 框架提供了与用户界面相关的系统服务，而 Foundation 框架则提供了基础的数据类型、集合操作等系统服务。

Objective - C 与系统服务的交互

注册系统服务

在 Objective - C 中，要使用系统服务，首先需要注册该服务。以创建一个自定义的文本处理系统服务为例，我们需要在应用的 Info.plist 文件中进行配置。

// 在 Info.plist 中添加以下配置
<key>NSServices</key>
<array>
    <dict>
        <key>NSMenuItem</key>
        <dict>
            <key>default</key>
            <string>Custom Text Service</string>
            <key>action</key>
            <string>performCustomTextService:</string>
            <key>keyEquivalent</key>
            <string></string>
        </dict>
        <key>NSMessage</key>
        <string>performCustomTextService:</string>
        <key>NSReturnTypes</key>
        <array>
            <string>NSStringPboardType</string>
        </array>
        <key>NSSendTypes</key>
        <array>
            <string>NSStringPboardType</string>
        </array>
    </dict>
</array>

上述配置中，NSMenuItem 定义了服务在菜单中的显示名称和操作方法，NSReturnTypes 和 NSSendTypes 定义了服务的输入和输出数据类型。这里我们假设服务处理的是文本类型数据，所以使用 NSStringPboardType。

实现系统服务功能

注册完成后，需要在代码中实现服务的具体功能。假设我们的自定义文本服务是将选中的文本转换为大写。

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface CustomServiceHandler : NSObject
- (void)performCustomTextService:(id)sender;
@end

@implementation CustomServiceHandler

- (void)performCustomTextService:(id)sender {
    NSPasteboard *pasteboard = [NSPasteboard pasteboardWithName:NSGeneralPboard];
    NSArray *types = [pasteboard types];
    if ([types containsObject:NSStringPboardType]) {
        NSString *text = [pasteboard stringForType:NSStringPboardType];
        NSString *uppercaseText = [text uppercaseString];
        [pasteboard declareTypes:@[NSStringPboardType] owner:self];
        [pasteboard setString:uppercaseText forType:NSStringPboardType];
    }
}

@end

在上述代码中，performCustomTextService: 方法首先从粘贴板获取输入的文本，将其转换为大写后再放回粘贴板。这样，当其他应用调用该系统服务时，就会得到转换后的大写文本。

Mac OS 系统通知机制

通知的概念与类型

Mac OS 的系统通知是一种事件驱动的机制，用于在系统或应用程序发生特定事件时向用户或其他应用程序发送消息。通知类型主要分为两种：本地通知和远程通知。本地通知由本地应用程序生成并发送，例如提醒用户某个任务到期、新邮件到达等。远程通知则是由服务器端发送到设备上的应用程序，常用于实时消息推送，如社交应用的新消息提醒。

通知的架构

系统通知架构涉及多个组件。在底层，CoreFoundation 框架提供了基础的通知机制实现。在应用层，AppKit（针对 macOS 应用）和 UIKit（针对 iOS 应用）框架为开发者提供了更高级的接口来管理通知。通知中心（Notification Center）是 Mac OS 中处理通知显示和管理的核心组件，它负责接收来自各个应用的通知，并按照一定的规则展示给用户。

Objective - C 在系统通知中的应用

发送本地通知

在 Objective - C 中发送本地通知非常简单。以下是一个示例，演示如何在应用启动后 5 秒发送一条本地通知。

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface AppDelegate : NSObject <NSApplicationDelegate>
@end

@implementation AppDelegate

- (void)applicationDidFinishLaunching:(NSNotification *)aNotification {
    NSUserNotification *notification = [[NSUserNotification alloc] init];
    notification.title = @"Local Notification";
    notification.informativeText = @"This is a local notification sent from your app.";
    notification.deliveryDate = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:5];

    NSUserNotificationCenter *center = [NSUserNotificationCenter defaultUserNotificationCenter];
    [center scheduleNotification:notification];
}

@end

在上述代码中，NSUserNotification 类用于创建本地通知对象，设置通知的标题、详细信息和发送时间。NSUserNotificationCenter 则负责调度通知的发送。

接收本地通知

除了发送通知，应用程序也可以接收本地通知并进行相应处理。假设我们希望在用户点击通知时打开一个特定的窗口。

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface AppDelegate : NSObject <NSApplicationDelegate, NSUserNotificationCenterDelegate>
@property (nonatomic, strong) NSWindow *specificWindow;
@end

@implementation AppDelegate

- (void)applicationDidFinishLaunching:(NSNotification *)aNotification {
    NSUserNotificationCenter *center = [NSUserNotificationCenter defaultUserNotificationCenter];
    center.delegate = self;

    // 创建特定窗口
    NSWindow *window = [[NSWindow alloc] initWithContentRect:NSMakeRect(100, 100, 400, 300)
                                                    styleMask:NSWindowStyleMaskTitled | NSWindowStyleMaskClosable | NSWindowStyleMaskMiniaturizable
                                                      backing:NSBackingStoreBuffered
                                                        defer:NO];
    self.specificWindow = window;
}

- (void)userNotificationCenter:(NSUserNotificationCenter *)center didActivateNotification:(NSUserNotification *)notification {
    [self.specificWindow makeKeyAndOrderFront:nil];
}

@end

在上述代码中，我们通过实现 NSUserNotificationCenterDelegate 协议的 userNotificationCenter:didActivateNotification: 方法，在用户点击通知时将特定窗口显示出来。

处理远程通知

处理远程通知相对复杂一些，因为涉及到与服务器的交互。首先，应用需要向系统注册远程通知。

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface AppDelegate : NSObject <NSApplicationDelegate>
@end

@implementation AppDelegate

- (void)applicationDidFinishLaunching:(NSNotification *)aNotification {
    NSUserNotificationCenter *center = [NSUserNotificationCenter defaultUserNotificationCenter];
    [center requestAuthorizationWithOptions:(NSUserNotificationTypeAlert | NSUserNotificationTypeSound) completionHandler:^(BOOL granted, NSError * _Nullable error) {
        if (granted) {
            NSLog(@"Remote notification authorization granted.");
            NSApplication *app = [NSApplication sharedApplication];
            [app registerForRemoteNotifications];
        } else {
            NSLog(@"Remote notification authorization denied.");
        }
    }];
}

- (void)application:(NSApplication *)application didRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken:(NSData *)deviceToken {
    NSString *token = [[deviceToken description] stringByTrimmingCharactersInSet:[NSCharacterSet characterSetWithCharactersInString:@"<>"]];
    token = [token stringByReplacingOccurrencesOfString:@" " withString:@""];
    NSLog(@"Device token: %@", token);
    // 将设备令牌发送到服务器
}

- (void)application:(NSApplication *)application didFailToRegisterForRemoteNotificationsWithError:(NSError *)error {
    NSLog(@"Failed to register for remote notifications: %@", error);
}

@end

上述代码中，首先通过 requestAuthorizationWithOptions:completionHandler: 方法请求用户授权远程通知。如果授权成功，应用会注册远程通知并获取设备令牌。设备令牌需要发送到服务器，以便服务器能够向该设备发送远程通知。

当应用接收到远程通知时，可以在 application:didReceiveRemoteNotification: 方法中进行处理。

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface AppDelegate : NSObject <NSApplicationDelegate>
@end

@implementation AppDelegate

- (void)application:(NSApplication *)application didReceiveRemoteNotification:(NSDictionary *)userInfo {
    NSLog(@"Received remote notification: %@", userInfo);
    // 根据通知内容进行相应处理，如更新 UI、下载数据等
}

@end

在实际应用中，userInfo 字典中会包含服务器发送的通知相关信息，开发者可以根据这些信息进行具体的业务处理。

系统服务与通知的结合应用

基于通知触发系统服务

在某些场景下，我们可能希望在收到特定通知时触发系统服务。例如，当收到新邮件通知时，自动调用一个文本处理系统服务来对邮件内容进行处理。

首先，在通知处理方法中获取通知内容。

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface AppDelegate : NSObject <NSApplicationDelegate>
@end

@implementation AppDelegate

- (void)application:(NSApplication *)application didReceiveRemoteNotification:(NSDictionary *)userInfo {
    NSString *emailContent = userInfo[@"emailContent"];
    if (emailContent) {
        // 将邮件内容放到粘贴板，模拟用户选中内容
        NSPasteboard *pasteboard = [NSPasteboard pasteboardWithName:NSGeneralPboard];
        [pasteboard declareTypes:@[NSStringPboardType] owner:self];
        [pasteboard setString:emailContent forType:NSStringPboardType];

        // 触发系统服务
        SEL action = NSSelectorFromString(@"performCustomTextService:");
        NSMenuItem *menuItem = [[NSMenuItem alloc] initWithTitle:@"Custom Text Service" action:action keyEquivalent:@""];
        [self performSelector:action withObject:menuItem];
    }
}

@end

上述代码假设远程通知的 userInfo 字典中包含 emailContent 键，获取邮件内容后将其放到粘贴板，然后通过 NSMenuItem 模拟用户调用系统服务的操作，从而触发之前定义的文本处理系统服务。

系统服务结果通过通知反馈

另外一种结合方式是系统服务处理完数据后，通过通知将结果反馈给用户或其他应用。例如，文件处理系统服务完成文件转换后，发送一条本地通知告知用户转换完成。

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface FileServiceHandler : NSObject
- (void)performFileConversionService:(id)sender;
@end

@implementation FileServiceHandler

- (void)performFileConversionService:(id)sender {
    // 文件转换逻辑
    BOOL conversionSuccess = YES;

    // 发送通知
    NSUserNotification *notification = [[NSUserNotification alloc] init];
    if (conversionSuccess) {
        notification.title = @"File Conversion Completed";
        notification.informativeText = @"The file has been successfully converted.";
    } else {
        notification.title = @"File Conversion Failed";
        notification.informativeText = @"There was an error during file conversion.";
    }

    NSUserNotificationCenter *center = [NSUserNotificationCenter defaultUserNotificationCenter];
    [center scheduleNotification:notification];
}

@end

在上述代码中，文件处理系统服务完成转换后，根据转换结果创建相应的本地通知并发送给用户。

优化与注意事项

系统服务优化

  1. 性能优化：系统服务可能会被多个应用调用，因此性能至关重要。在实现系统服务功能时，要避免使用过于复杂或耗时的算法。例如，在文本处理服务中，如果需要对大量文本进行处理，可以考虑采用分块处理的方式，以减少内存占用和处理时间。
  2. 资源管理：注意资源的合理使用。如果服务涉及文件操作，要及时关闭文件句柄，避免资源泄漏。同时，对于系统服务创建的临时文件，要在服务结束后及时清理。

通知优化

  1. 通知频率控制：避免频繁发送通知，以免打扰用户。可以采用合并通知的策略，例如将多条相似的通知合并为一条。在 iOS 开发中，可以使用 UNNotificationContent 的 categoryIdentifier 来实现通知的分组。
  2. 通知内容优化：通知的标题和详细信息要简洁明了，能够准确传达关键信息。同时，要注意不同语言环境下通知内容的适配，确保用户能够正确理解通知的含义。

常见问题及解决方法

  1. 系统服务注册失败：检查 Info.plist 文件的配置是否正确，特别是 NSServices 相关的键值对。确保服务的输入和输出类型与实际处理的数据类型一致。如果仍然无法注册，可以查看系统日志获取更多错误信息。
  2. 通知无法接收或显示：对于本地通知，检查是否正确设置了通知的调度时间和相关属性。对于远程通知，首先确保应用已经获得用户授权，并且设备能够正常连接到服务器。检查设备令牌是否正确发送到服务器，以及服务器发送通知的格式是否符合要求。可以通过在 application:didFailToRegisterForRemoteNotificationsWithError: 方法中打印错误信息来排查问题。

通过以上对 Objective - C 在 Mac OS 系统服务与通知中的应用介绍，开发者可以更好地利用这些功能，为用户提供更加丰富和便捷的应用体验。无论是系统服务的开发与调用，还是通知的发送与处理，都需要深入理解其原理和机制，以确保应用的稳定性和高效性。在实际开发过程中，要根据具体的业务需求进行灵活运用，并不断优化代码，以适应不同的使用场景。