IGListKit 的演化：一起來看 Instagram 如何逐步解決 App 問題！

IGListKit + MVVM 是 Instagram 對於 iOS UICollectionView UI 與數據解耦的解決方案，IGListKit 的設計理念是以數據驅動，來解決不同 Team 之間的需求，包含不同的數據與不一樣的 Layout。

有關於 Code 說明與範例，我建議你搭配原始碼參考閱讀 IGListKitArchetype。

原始 UICollectionView 再用戶日益增長的 Instagram 有甚麼問題

Instagram 是一款照片與影片的社交平台，目前月活躍使用者已超過 10 億。隨著 Instagram 的成長，因為越來越多的業務性質，Instagram 也需要更多更複雜的 Cell Layout。

好的架構與解決方案通常都不是一開始就做好的，而是隨著產品的成長與用戶的大規模提升，架構逐漸演進而成的。

原生 UICollectionView 的理念

  1. 可高度客製化
  2. 商業邏輯與 UI Code 解耦合
  3. Cell Reuse 資源可重複利用（我們知道創建 View 的開銷非常大）

下列是模仿 ig 首頁貼文形式的 Layout 畫面：

instagram-layout

我們可以看到畫面中紅框代表 Cell 元件，目前為止我們有兩種 Cell ，上面負責顯示使用者訊息，下面負責顯示貼文。

讓我們來撰寫程式碼吧！首先，要決定有多少個 Section：

override func numberOfSections(in collectionView: UICollectionView) -> Int {
        return postData.count
    }

一個 Section 先設定回應一個 item：

override func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, numberOfItemsInSection section: Int) -> Int {
        return 1
    }

回應對應的 UICollectionViewCell：

  • UserInfoViewCell：負責顯示用戶大頭貼、名稱、與更多（對應 View Model – PostViewModel）
  • UserImageViewCell：負責顯示用戶貼文圖片（對應 View Model – PostImageViewModel）
override func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, cellForItemAt indexPath: IndexPath) -> UICollectionViewCell {

        let section = indexPath.section

        // 判斷資料模型種類
        // 貼文類
        if let postViewModel = postData[section] as? PostViewModel {

            let cell = collectionView.dequeueReusableCell(withReuseIdentifier: cellId, for: indexPath) as! UserInfoViewCell
            cell.updateWith(object: postViewModel)

            return cell

        } else if let postImageViewModel = postData[section] as? PostImageViewModel {

            // 主要照片類別
            let cell = collectionView.dequeueReusableCell(withReuseIdentifier: imageCellId, for: indexPath) as! UserImageViewCell
            cell.updateWith(object: postImageViewModel)

            return cell
        }

        let cell = UICollectionViewCell()
        return cell
    }
備註：cell.updateWith 是自定義的一個協定，用來更新與綁定資料。

然後，我們要依照不同的 Cell 設定不同的高度：

func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, layout collectionViewLayout: UICollectionViewLayout, sizeForItemAt indexPath: IndexPath) -> CGSize {

        if postData[indexPath.section] is PostViewModel {
            return CGSize(width: view.frame.width, height: 50)
        } else if postData[indexPath.section] is PostImageViewModel {
            return CGSize(width: view.frame.width, height: 400)
        }

        return CGSize.zero
    }

當資料是用戶資訊時，我們設定高度為 50；而當資料是貼文照片時，我們設定高度為 400。

當然，完整原始碼位於最上發方說明的位置可以參考 CollectionNormalController 這是一般 CollectionView 的實現過程。

接下來讓我們情境模擬一下，因業務需求我們需要增加下列推薦關注的元件：

layout-2

那我們需要增加哪些 Code 呢？

  • UserFocusViewCell：負責顯示推薦關注（對應 View Model – FocusViewModel）

讓我們增加判斷回應的 Cell：

override func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, cellForItemAt indexPath: IndexPath) -> UICollectionViewCell {

        //...以上省略

else if let focusViewModel = postData[section] as? FocusViewModel {

            // 關注類
            let cell = collectionView.dequeueReusableCell(withReuseIdentifier: focusCellId, for: indexPath) as! UserFocusViewCell
            cell.updateWith(object: focusViewModel)

            return cell
        }

       //...以下省略
    }

並修改應返回的高度：

func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, layout collectionViewLayout: UICollectionViewLayout, sizeForItemAt indexPath: IndexPath) -> CGSize {

        //...以上省略
else if postData[indexPath.section] is FocusViewModel {
            return CGSize(width: view.frame.width, height: 100)
        }

        //...以下省略
    }

看起來修改的幅度並不多，但是這裡出了幾個問題！

layout-3
  1. 多人合作時，大家需要在同樣的 Function 反覆添加與修改邏輯
  2. Controller 越來越臃腫
  3. 因業務需求新增 UI 需要修改多個團隊的代碼，職責分權不明確
  4. 可讀性及可維護性下降
  5. 業務邏輯與設計需求耦合
  6. 難以增加 A/B Test 代碼

因這些業務與成長需求，ig 不得不另外尋找解決方案，而 IGListKit 就是透過這些需求演化而成的。

IGListKit 的理念

  1. 增加一層 SectionController，拆分商業邏輯與 UI
  2. 提升 Code 的可重用度
  3. 高性能更新畫面機制 (O(n))

IGListKit 主要提供了這些功能：

  1. 不需要一次次調用 performBatchUpdates(_:, completion:) 或 reloadData()
  2. 具有可重複使用的 Cell 和 Components
  3. 創建具有多種數據類型的集合
  4. 自定義模型的差異行為
  5. 只依賴 UICollectionView
  6. 可擴充的 API
  7. 使用 Objective-C 編寫，並完整支援 Swift

IGListKit 簡單範例使用

為了表示 IGListKit 擴充性與可重用性，我們沿用上面製作好的 UI 與 ViewModel：

  • CollectionIGListKitController 為 IGListKit 使用方式
  • UserInfoViewCell：負責顯示用戶大頭貼、名稱、與更多（對應 View Model – PostViewModel）
  • UserImageViewCell：負責顯示用戶貼文圖片（對應 View Model – PostImageViewModel）
  • UserFocusViewCell：負責顯示推薦關注（對應 View Model – FocusViewModel）
  • PostData：模擬資料來源

ViewModel 的實作

要使用 IGListKit，我們的 ViewModel 必須遵守 ListDiffable 協定。我們先了解一下這個協定吧！ListDiffable 必須實現兩個 function：

  1. func diffIdentifier() -> NSObjectProtocol：用於定義辨識項目
  2. func isEqual(toDiffableObject object: ListDiffable?) -> Bool：用於辨識兩者是否為同一個 Model

現在，我們可以開始實作了！首先，建立一個專屬的辨識協定 PostPageProtocol：

protocol PostPageProtocol: ListDiffable {
    var identifier: UUID { get }
}

這個協定很簡單，遵守 ListDiffable，並且規定必須實作 identifier 用於資源比較。然後，在我們的 PostViewModel 中加入 headerImage、headerTitle、和 headerRightButtonTitle，用於顯示用戶資訊。

class PostViewModel: PostPageProtocol {

    let identifier = UUID.init()
    let headerImage: String
    let headerTitle: String
    let headerRightButtonTitle: String

    init(headerImage: String, headerTitle: String , headerRightButtonTitle: String) {
        self.headerImage = headerImage
        self.headerTitle = headerTitle
        self.headerRightButtonTitle = headerRightButtonTitle
    }

    func diffIdentifier() -> NSObjectProtocol {
        return identifier as NSObjectProtocol
    }

    func isEqual(toDiffableObject object: ListDiffable?) -> Bool {
        guard let object = object as? PostViewModel else {
            return false
        }
        return self.identifier == object.identifier
    }
}

再製作兩個 ViewModel PostImageViewModel 和 PostImageViewModel，用於貼文照片與推薦關注。其中 PostImageViewModel 只加入屬性 mainImage，用於顯示照片；而 FocusViewModel 就加入屬性 headerImage、headerTitle、和 headerRightButtonTitle，用於顯示推薦關注的資訊。

class PostImageViewModel: PostPageProtocol {

    let identifier = UUID.init()
    let mainImage: String

    init(mainImage: String) {
        self.mainImage = mainImage
    }

    func diffIdentifier() -> NSObjectProtocol {
        return identifier as NSObjectProtocol
    }

    func isEqual(toDiffableObject object: ListDiffable?) -> Bool {
        guard let object = object as? PostImageViewModel else {
            return false
        }
        return self.identifier == object.identifier
    }
}

class FocusViewModel: PostPageProtocol {

    let identifier = UUID.init()
    let headerImage: String
    let headerTitle: String
    let headerRightButtonTitle: String

    init(headerImage: String, headerTitle: String , headerRightButtonTitle: String) {
        self.headerImage = headerImage
        self.headerTitle = headerTitle
        self.headerRightButtonTitle = headerRightButtonTitle
    }

    func diffIdentifier() -> NSObjectProtocol {
        return identifier as NSObjectProtocol
    }

    func isEqual(toDiffableObject object: ListDiffable?) -> Bool {
        guard let object = object as? FocusViewModel else {
            return false
        }
        return self.identifier == object.identifier
    }
}

Controller 製作

接下來，我們來製作 Controller 吧！我們先以下列程式碼建立一個 UIViewController，注意不是 UICollectionViewController。

//MARK:- MainViewController
class CollectionIGListKitController: UIViewController {

    // 生成 CollectionView
    let layout = UICollectionViewFlowLayout()
    lazy var collectionView = UICollectionView(frame: .zero, collectionViewLayout: layout)

    // 生成 updater 與 adapter
    let updater = ListAdapterUpdater()

    // 綁定 adapter
    lazy var adapter = ListAdapter(updater: updater, viewController: self)

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        // 定義 adapter 的 dataSource 與 collectionView
        adapter.dataSource = self
        adapter.collectionView = collectionView

        view.addSubview(collectionView)
        collectionView.fillToSuperview()

        collectionView.backgroundColor = .white
    }
}

我們首先生成一個 UICollectionView，再生成 ListAdapterUpdater 與 ListAdapter。ListAdapterUpdater 負責 row 與 section 的更新，而 ListAdapter 負責控制 CollectionView。

ListAdapterDataSource 的實作

因為我們的 adapter.dataSource 是指定 CollectionIGListKitController，所以必須實作 ListAdapterDataSource。

//MARK:- ListAdapterDataSource
extension CollectionIGListKitController: ListAdapterDataSource {
    // 資料來源
    func objects(for listAdapter: ListAdapter) -> [ListDiffable] {
        return PostData.postData
    }

    // 返回合適的 ListSectionController
    func listAdapter(_ listAdapter: ListAdapter, sectionControllerFor object: Any) -> ListSectionController {

        if object is PostViewModel {
            return UserInfoViewController()
        } else if object is PostImageViewModel {
            return UserImageViewController()
        } else if object is FocusViewModel {
            return FocusViewModelViewController()
        }

        return ListSectionController()
    }

    func emptyView(for listAdapter: ListAdapter) -> UIView? {
        return nil
    }
}

返回合適的 ListSectionController，就如同一開始我們返回適合的 Cell 一樣。

所以，我們必須實作這三個 SectionController。這個步驟並不複雜，首先先定義了他們本身需要的 Model。sizeForItem 定義了這個 Cell 需要的大小，而 cellForItem 則定義了要返回哪一個 UICollectionViewCell。

備註：由於 UICollectionViewCell 是重用的，這邊不再贅述，請參考原始碼即可。
//MARK:- UserInfoView
class UserInfoViewController: ListSectionController {

    var currentUserInfo: PostViewModel?

    override func didUpdate(to object: Any) {
        guard let userInfo = object as? PostViewModel else {
            return
        }
        currentUserInfo = userInfo
    }

    override func numberOfItems() -> Int {
        return 1
    }

    override func sizeForItem(at index: Int) -> CGSize {
        return CGSize(width: collectionContext!.containerSize.width, height: 50)
    }

    override func cellForItem(at index: Int) -> UICollectionViewCell {
        let cell = collectionContext!.dequeueReusableCell(of: UserInfoViewCell.self, for: self, at: index) as! UserInfoViewCell

        if let currentUserInfo = currentUserInfo {
            cell.updateWith(object: currentUserInfo)
        }

        return cell
    }
}

//MARK:- UserImageView
class UserImageViewController: ListSectionController {

    var currentUserImage: PostImageViewModel?

    override func didUpdate(to object: Any) {
        guard let userImage = object as? PostImageViewModel else {
            return
        }
        currentUserImage = userImage
    }

    override func numberOfItems() -> Int {
        return 1
    }

    override func sizeForItem(at index: Int) -> CGSize {
        return CGSize(width: collectionContext!.containerSize.width, height: 400)
    }

    override func cellForItem(at index: Int) -> UICollectionViewCell {
        let cell = collectionContext!.dequeueReusableCell(of: UserImageViewCell.self, for: self, at: index) as! UserImageViewCell
        if let currentUserImage = currentUserImage {
            cell.updateWith(object: currentUserImage)
        }

        return cell
    }
}

//MARK:- FocusViewModelView
class FocusViewModelViewController: ListSectionController {

    var currentFocus: FocusViewModel?

    override func didUpdate(to object: Any) {
        guard let focus = object as? FocusViewModel else {
            return
        }
        currentFocus = focus
    }

    override func numberOfItems() -> Int {
        return 1
    }

    override func sizeForItem(at index: Int) -> CGSize {
        return CGSize(width: collectionContext!.containerSize.width, height: 100)
    }

    override func cellForItem(at index: Int) -> UICollectionViewCell {
        let cell = collectionContext!.dequeueReusableCell(of: UserFocusViewCell.self, for: self, at: index) as! UserFocusViewCell

        if let currentFocus = currentFocus {
            cell.updateWith(object: currentFocus)
        }

        return cell
    }
}

此時，運行後應該會有一樣的畫面：

instagram-final

我們使用 IGListKit 後解決了甚麼問題

iglistkit

其實就是一開始 ig 團隊遇到的問題：

  1. 不同業務團隊只需負責自己的業務邏輯；
  2. 商業邏輯分離至 ListSectionController，解決越來越臃腫的 Controller，細分成許多 Child Controller。

總結

隨著業務與用戶規模的成長，App 一定會遇到許多複雜問題，而我們一定要透過架構的演進來解決新的問題。能跟著產品成長的團隊，才是好團隊！今天的範例說明了 IG 團隊在業務增長上所誕生的 IGListKit。

IGListKit 使很多團隊可以專注在自己業務邏輯面的開發，並且讓職責更加明確，大大提高可擴展性、易讀性、與易維護性，同時也為 A/B Test 做好準備。

好的架構並不是一蹴而就，更多的是演化打磨與取捨。架構如此，人的成長也如此。感謝你的閱讀，亦強烈建議你搭配範例閱讀 IGListKitArchetype。

yasuoyuhao，自認為終身學習者，對多領域都有濃厚興趣，喜歡探討各種事物。目前專職軟體開發，系統架構設計，企業解決方案。最喜歡 iOS with Swift。

此文章為客座或轉載文章，由作者授權刊登，AppCoda編輯團隊編輯。有關文章詳情，請參考文首或文末的簡介。

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