iOS定位服務(wù)設(shè)計實例一則

當(dāng)前侄柔，越來越多的移動應(yīng)用基于LBS（位置服務(wù)）構(gòu)建業(yè)務(wù)，LBS可以說是移動應(yīng)用浪潮的基石多搀。每次說到LBS帅掘，我們的第一反應(yīng)就是以百度地圖SDK為代表的第三方框架（類似的還有高德，騰訊出品的地圖SDK）绷蹲，刻意忽略原生框架Core Location和Map Kit棒卷。但問題是：前者真的要比后者好嗎？我們對二者到底了解多少祝钢？

A. 定位服務(wù)和地圖服務(wù)

位置服務(wù)由兩部分組成：

1. 定位：即設(shè)備位置信息比规。
2. 地圖：即顯示地圖和標(biāo)注地圖。

本文重點介紹定位（服務(wù)）拦英。

A.1 定位服務(wù)提供的信息

通常蜒什，定位服務(wù)需要提供的信息可劃分為兩類：

1. 設(shè)備當(dāng)前坐標(biāo)，海拔龄章，朝向等基本位置信息吃谣。

   這些信息由設(shè)備上的相關(guān)硬件直接提供，不依賴服務(wù)器做裙。

2. 需要檢索服務(wù)器的地理信息岗憋，如坐標(biāo)反地理編碼（城市，地區(qū)锚贱，街道仔戈，門牌號，名稱等等）拧廊，以及基于關(guān)鍵字的poi查詢（興趣點）等监徘。

   這些信息通過向服務(wù)器檢索獲取，可以視為是基于第一類信息的延伸吧碾。

B. 技術(shù)方案

經(jīng)考量凰盔，使用如下策略獲取這兩類信息：

• 基本位置信息：通過原生框架Core Location獲取。原因如下：

  • 配置項多倦春，有助于精細化控制服務(wù)户敬；
  • 信息全面，來源統(tǒng)一睁本；
  • 提供多個節(jié)能選項尿庐；
  • 相較于第三方框架（如百度地圖SDK），無須認證（否則如果百度服務(wù)掛了呢堰，搞的最基本的定位服務(wù)也不能用）抄瑟；

• 地理信息檢索：通過百度地圖SDK獲取。原因如下：

  • 檢索種類多枉疼，信息全面（特別是poi信息）皮假；
  • 模塊清晰，使用簡單往衷；
  • 可以配合百度地圖服務(wù)一起使用钞翔；

下面，我們開始編寫自己的定位服務(wù)??

C. 定位服務(wù)

假設(shè)我們要編寫一個名為LocationService的定位服務(wù)席舍，負責(zé)提供定位信息布轿。根據(jù)需求，我們?yōu)槠涠x如下Interface：

/// 單例来颤，全局唯一入口
+ (instancetype)defaultService;

@property (nonatomic, strong, readonly) DDPCLocation *ddpcLocation;
@property (nonatomic, assign, readonly) CLLocationCoordinate2D coordinate;

具體功能&特性如下：

C.1 申請位置信息訪問權(quán)限

眾所周知汰扭，位置信息訪問權(quán)限有兩種：

• When In Use（app在前臺時）
• Always（app運行時，不管在前臺還是后臺）

大家也許會注意到福铅，有些app被切換至后臺萝毛，狀態(tài)欄處會出現(xiàn)藍條，顯示一條信息：xxxx正在使用你的位置滑黔。
所以笆包，上述權(quán)限除了字面所示的區(qū)別之外环揽，還有一點需要注意：app被切換至后臺，如果開啟了后臺位置更新庵佣，則：

• When In Use：顯示藍條
• Always：不顯示藍條

合理的解釋是歉胶，對于Always來說，系統(tǒng)認為用戶已經(jīng)充分知曉app會在后臺繼續(xù)訪問位置信息巴粪，所以不必提示通今；而對于When In Use來說，系統(tǒng)認為有必要提醒用戶app正在后臺繼續(xù)訪問位置信息肛根，超出了授權(quán)的范圍辫塌。

請求授權(quán)的代碼如下：

/*** LocationService init ***/
// 請求授權(quán)，always
[self.locationManager requestAlwaysAuthorization];

C.2 使用CLLocationManager獲取基本位置信息

使用CLLocationManager進行定位的優(yōu)勢如下：

1. 系統(tǒng)級別的定位信息緩存派哲，臼氨，即使CLLocationManager對象剛創(chuàng)建，也可以從中讀取到最近一次定位信息狮辽。這是因為iOS在系統(tǒng)層面管理定位行為一也。
2. 無須任何認證，即可使用喉脖，從而保證了服務(wù)的穩(wěn)定性椰苟。
3. 有多個節(jié)能設(shè)置。由于定位非常耗電树叽，為了增加設(shè)備續(xù)航舆蝴，節(jié)能就變得異常重要。例如：

/// 使用定位信息的活動類型
@property(assign, nonatomic) CLActivityType activityType;
/// 當(dāng)設(shè)備位置可能不再變化時题诵，系統(tǒng)是否可以自動暫停位置更新
@property(assign, nonatomic) BOOL pausesLocationUpdatesAutomatically;
/// 移動多少距離洁仗，才觸發(fā)位置更新
@property(assign, nonatomic) CLLocationDistance distanceFilter;

C.3 當(dāng)前坐標(biāo)一直有效

當(dāng)前，用戶未授權(quán)訪問位置信息時除外性锭。

正如C.1.2所述赠潦，iOS在系統(tǒng)層面緩存了最新定位信息。事實上草冈，CLLocationManager對象一旦創(chuàng)建她奥，就可以從其屬性location處獲取最近一次定位信息，代碼如下：

/*** LocationService init ***/
// 讀取locationManager中的位置緩存
self.rawLocation = self.locationManager.location;

隨后怎棱，一旦有位置更新哩俭，我們再將其緩存起來使用：

/*** CLLocationManagerDelegate ***/ 
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray<CLLocation *> *)locations {
    // 每次位置更新，記錄新的坐標(biāo)
    self.rawLocation = locations.lastObject;
}

提醒一點拳恋，上述方法中凡资，最新位置的時間戳總是和manager.location的時間相同。也就是說谬运，CLLocationManager首先保存最新位置隙赁，再調(diào)用進行回調(diào)垦藏。

C.4 減少不必要的位置更新，盡可能節(jié)能

正常情況下伞访，一旦開始監(jiān)聽膝藕，就會源源不斷的收到位置更新，即使設(shè)備在原地保持不動咐扭。還要注意，更新的頻率很高滑废，粗略估算蝗肪，平均每10秒左右就會有一次更新。很明顯蠕趁，這種信息重復(fù)的高頻率更新并不是必須的薛闪，很多時候"有移動，才更新"的模式更適合業(yè)務(wù)需求俺陋。

例如豁延，后臺要求設(shè)備每移動10m，就上報一次位置腊状，那么可以按照如下配置CLLocationManager：

/*** _locationManager = [[CLLocationManager alloc] init]; ***/
_locationManager.distanceFilter = 10.0;
_locationManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBest;

這樣诱咏，既保證了定位的精度，也減少了更新頻率缴挖，節(jié)省設(shè)備電力袋狞。

C.5 處理位置授權(quán)狀態(tài)變更

下述回調(diào)不僅在授權(quán)狀態(tài)變更時觸發(fā)，也會在CLLocationMananger創(chuàng)建后觸發(fā)：

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didChangeAuthorizationStatus:(CLAuthorizationStatus)status

所以映屋，這個方法可以是許多關(guān)鍵邏輯的入口苟鸯。例如，下面的代碼首先判斷授權(quán)狀態(tài)：如果得到授權(quán)棚点，則開始監(jiān)聽位置更新早处；讀取定位緩存；進行反地理編碼查詢瘫析。如果未得到授權(quán)砌梆，則可以嘗試提醒用戶。

/*** locationManager:didChangeAuthorizationStatus: ***/ 

    if (self.isAuthorized) { // 已授權(quán)
        // 刷新位置
        [self.locationManager startUpdatingLocation];
        
        // 讀取locationManager中的位置緩存
        self.rawLocation = self.locationManager.location;
        // 反地理編碼
        [self retrieveCurrentLocation];
        // 反地理編碼timer
        [self setupTimer];
    } else {
        // TODO: 是否要提醒用戶打開位置服務(wù)
    }

C.6 系統(tǒng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為百度坐標(biāo)

一般來說颁股，整個業(yè)務(wù)體系會使用同一套坐標(biāo)系么库，這里假設(shè)是百度坐標(biāo)。原生定位框架給出的坐標(biāo)是地球坐標(biāo)甘有，需要客戶端進行轉(zhuǎn)換诉儒。

```s
不同坐標(biāo)系：地球坐標(biāo)，火星坐標(biāo)和百度坐標(biāo)
- 地球坐標(biāo)（WGS84）：國際標(biāo)準(zhǔn)亏掀，通過Core Location獲取的坐標(biāo)使用這個坐標(biāo)系忱反；
- 火星坐標(biāo)（GCJ-02）：中國標(biāo)準(zhǔn)泛释，高德地圖使用這個坐標(biāo)系；
- 百度坐標(biāo)（BD-09）：百度地圖使用的坐標(biāo)系温算；

```

百度地圖SDK在計算工具模塊給出了現(xiàn)成的轉(zhuǎn)換方式：

// 原始坐標(biāo)
CLLocationCoordinate2D coor = CLLocationCoordinate2DMake(39.90868, 116.3956);
 
// 轉(zhuǎn)換WGS84坐標(biāo)至百度坐標(biāo)(加密后的坐標(biāo))
NSDictionary *testdic = BMKConvertBaiduCoorFrom(coor,BMK_COORDTYPE_GPS);
 
// 解密加密后的坐標(biāo)字典
// 轉(zhuǎn)換后的百度坐標(biāo)
CLLocationCoordinate2D baiduCoor = BMKCoorDictionaryDecode(testdic);

C.7 提供并更新反地理編碼信息

反地理編碼的具體實現(xiàn)依賴百度地圖SDK怜校。

至于更新策略，由于每次查詢都是一次網(wǎng)絡(luò)請求注竿，所以有兩種：

1. 使用時再檢索茄茁，異步實現(xiàn)。適合用量較少的場景巩割；
2. 定期檢索裙顽，保存結(jié)果，同步實現(xiàn)宣谈。適合用量較大的場景愈犹；

根據(jù)實際情況，我們選用第二種闻丑。

3. cllocationmanager的distanfiler的問題：

distanceFileter能夠只在移動特定距離時漩怎，才調(diào)用更新方法，配合locationManager的location屬性嗦嗡，后者是最新的勋锤，但只是距離未達標(biāo)，才沒有調(diào)用更新方法侥祭，

D. 地理信息檢索

負責(zé)檢索工具類名為GeoSearchOperation怪得，其是對百度地圖SDK檢索操作的封裝。根據(jù)需求卑硫，我們?yōu)槠涠x如下Interface：

/// 反地理編碼查詢
- (void)reverseGeoCodeSearchWithCoordinate:(CLLocationCoordinate2D)coor completionHandler:(void (^)(BOOL isSuccessful, NSArray *results))handler;

/// 檢索室內(nèi)poi徒恋，如果city傳nil，則表示使用當(dāng)前定位所在城市欢伏，keyword必傳
- (void)poiSearchWithCity:(NSString *)city keyword:(NSString *)keyword completionHandler:(void (^)(BOOL isSuccessful, NSArray *results))handler;

具體功能&特性如下：

D.1 使用百度地圖SDK檢索模塊實現(xiàn)

在信息檢索方面入挣，由于Core Location框架提供的信息有限，本土化的第三方位置服務(wù)框架表現(xiàn)更優(yōu)秀硝拧。

D.2 區(qū)分檢索類型

兩種檢索類型：

1. 反地理編碼：根據(jù)坐標(biāo)查詢街道径筏，城市等信息；
2. poi：根據(jù)關(guān)鍵字障陶，查詢"興趣點"（point of interest）滋恬；

D.3 問題

百度地圖SDK的接入，會帶來兩個問題：

1. 百度地圖SDK要求在app啟動時進行注冊抱究，否則無法調(diào)用服務(wù)恢氯；
2. 百度地圖服務(wù)必須配合SDK自帶的定位服務(wù)使用；

因此，還需處理以下邏輯：

1. 注冊百度地圖SDK勋拟；
2. 封裝SDK定位服務(wù)勋磕，供百度地圖服務(wù)使用；

E. 注冊百度地圖SDK

BMKAuthentication負責(zé)注冊百度地圖SDK敢靡，并處理可能發(fā)生的錯誤挂滓。根據(jù)需求，我們?yōu)槠涠x如下Interface：

/// 單例啸胧，全局唯一入口
+ (instancetype)defaultAuthentication;

/// 注冊百度地圖
- (void)authenticate;

具體功能&特性如下：

E.1 盡早注冊

在app生命周期的初始階段赶站，盡可能早的完成注冊。由于業(yè)務(wù)圍繞LBS展開纺念，所以app在很多方面強依賴于百度SDK亲怠；無法調(diào)用SDK服務(wù)，意味著業(yè)務(wù)癱瘓柠辞。

一般來說，在app啟動之初注冊即可主胧，但最好先于其他邏輯：

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    [[DDBMKAuthentication defaultAuthentication] authenticate];
    // 其他啟動邏輯
}

E.2 失敗重試

只在由于網(wǎng)絡(luò)原因失敗時重試叭首，其他情況一律不重試，因為沒有意義踪栋。例如焙格，因為ak失效或配額超限而注冊失敗，不管怎么重試夷都，都毫無意義眷唉。

BMKMapManager通過下述回調(diào)方法告訴我們網(wǎng)絡(luò)是否存在問題：

- (void)onGetNetworkState:(int)iError {
    if (iError == 0) {
        self.hasNetworkFailure = NO;
    } else {
        NSLog(@"網(wǎng)絡(luò)錯誤，百度地圖注冊失敗");
        self.hasNetworkFailure = YES;
    }
}

F. 封裝SDK定位服務(wù)

DDBMKLocationService是對百度地圖SDK定位服務(wù)的封裝囤官。根據(jù)需求冬阳，我們?yōu)槠涠x如下Interface：

/// 進行定位，定位成功党饮，代理方法被調(diào)用肝陪。注意，只定位一次刑顺。
- (void)locate;

/// delegate
@property (nonatomic, weak) id<DDBMKLocationServiceDelegate> delegate;
/** 百度 location */
@property (nonatomic, strong, readonly) BMKUserLocation *BMKUserLocation;

此外氯窍，其還定義了協(xié)議DDBMKLocationServiceDelegate，作為定位成功后的回調(diào)蹲堂。

@protocol DDBMKLocationServiceDelegate <NSObject>

/// 百度sdk定位更新狼讨，會調(diào)用這個方法
- (void)BMKLocationService:(DDBMKLocationService *)BMKLocationService didUpdateBMKUserLocation:(BMKUserLocation *)userLocation;

@end

具體功能&特性如下：

F.1 僅定位一次，不持續(xù)定位

每次調(diào)用定位方法locate柒竞，僅定位一次政供，一旦回調(diào)，不管成功或失敗，都停止鲫骗，不持續(xù)定位犬耻。從而避免了在功能上與LocationService重疊，也節(jié)省了資源执泰。

// 定位
- (void)locate {
    [self.BMKLocationService startUserLocationService];
}

#pragma mark - BMKLocationServiceDelegate

- (void)didUpdateBMKUserLocation:(BMKUserLocation *)userLocation {
    NSLog(@"百度定位成功?");
    
    self.BMKUserLocation = userLocation;
    // 停止定位
    [self.BMKLocationService stopUserLocationService];
}

F.2 隨地圖對象釋放枕磁，不駐留內(nèi)存

由于這個類僅服務(wù)百度地圖，所以其應(yīng)該隨著地圖的創(chuàng)建而創(chuàng)建术吝，釋放而釋放计济。

參考資料：

1. Location and Maps Programming Guide
2. 百度地圖-iOSSDK-開發(fā)指南
3. 百度坐標(biāo)（BD09）、國測局坐標(biāo)（火星坐標(biāo)排苍，GCJ02）沦寂、和WGS84坐標(biāo)系互轉(zhuǎn)