iOS 关于MVVM With ReactiveCocoa设计模式的那些事

一、概述

笔者强烈推荐大家在阅读本文之前，还请先移步阅读 iOS 关于MVC和MVVM设计模式的那些事和 iOS 关于MVVM Without ReactiveCocoa设计模式的那些事这两篇文章，前者详细介绍了MVC的基本知识和使用MVC将会给我们带来哪些弊端，以及主要介绍MVVM的基本概念以及使用过程中哪些需要特别注意的基本原则。后者主要是介绍MVVM各自的职责和他们之间的关系，以及在使用MVVM开发的时候，视图模型和子视图模型各自使用的场景。本文将会基于前两篇文章来继续探索：如何利用ReactiveCocoa 更优雅的实现MVVM。[注：后面统一用 RAC 代替 ReactiveCocoa]
通过上一篇文章的学习，我们通过使用MVVM Without ReactiveCocoa的方式成功将其运用到实际项目中的开发，同时也让我们明白： MVVM的关键是要有ViewModel！而不是 ReactiveCocoa 。通过block以及KVO的方式照样可以玩弄MVVM于股掌之间，但是这种方式的局限性想必有目共睹，其灵活性远远没有使用ReactiveCocoa来的优雅。本文将着重谈谈MVVM With ReactiveCocoa在iOS开发中的实际运用，以及自身通过实践探索出来的经验之谈。但是关于ReactiveCocoa的具体使用还请自行Google和百度，本文可能更多的诠释MVVM思想，而不是RAC的逻辑链式操作。
本文只是笔者在实践MVVM过程中的些许见解，在此抛砖引玉，共同探讨下 MVVM 的实践思路，希望能够打消你对 MVVM 模式的顾虑，提供一点思路，少走一些弯路，填补一些细坑。文章仅供大家参考，若有不妥之处，还望不吝赐教，欢迎批评指正。
MVVM基础知识以及其使用注意不了解的，请务必戳我???? iOS 关于MVC和MVVM设计模式的那些事
使用MVVM设计模式但是不打算使用ReactiveCocoa的，请务必戳我???? iOS 关于MVVM Without ReactiveCocoa设计模式的那些事

二、MVVM Without RAC的瑕疵

金无足赤，人无完人。虽然利用 MVVM + KVO这种方式，完全是可以很好的玩弄MVVM的，但是在使用过程中我们又不得吐槽它的瑕疵和局限性，这可能主要体现在以下几个方面：

笨（操）重（蛋）的KVO

1. 系统原生的KVO操蛋的地方：

既需要进行注册成为某个对象属性的观察者，还需要手动移除观察者，且移除观察者的时机必须合适；同时你必须考虑父类的KVO事件触发不被中断，以及分别在父类以及本类中定义各自的context字符串以便在dealloc注销的时候，区分移除的是本类的kvo，还是父类中的kvo，避免二次remove造成crash；
注册观察者的代码和事件发生处的代码上下文不同，传递上下文是通过void *指针；
需要覆写又臭又长的-observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法，比较麻烦；
在复杂的业务逻辑中，准确判断被观察者相对比较麻烦，有多个被观测的对象和属性时，需要在方法中写大量的 if 进行判断；父类的KVO事件也需要考虑 [super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context]，否则父类的事件触发就会被子类覆盖而中断。

2. 笔者在这里推荐可以使用Facebook开源的 KVOController，它比较优雅地处理了 KVO 存在的一些问题，同时又能发挥KVO带来的便捷性。优雅的地方如下：

不需要手动移除观察者；
实现KVO与事件发生处的代码上下文相同，不需要跨方法传参数；
使用block来替代方法能够减少使用的复杂度，提升使用KVO的体验；
每一个keyPath会对应一个属性，不需要在block中使用if - else判断keyPath；

泛滥的状态数监听

上一篇笔者通过分析（-(void)login）这个API的设计????，如果使用KVO的方式，那么视图控制器就必须监听视图模型的executing、error、responseObject的属性变化，从而完成对视图的处理。一个-(void)login操作，就极其合理的在viewModel中衍生了三个状态，从而又衍生了viewController三个状态监听（KVO）。

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/// 是否正在执行
@property (nonatomic, readonly, assign) BOOL executing;
/// 请求失败的信息
@property (nonatomic, readonly, strong) NSError *error;
/// 请求成功的数据
@property (nonatomic, readonly, strong) id responseObject;
/// 调起登录
- (void) login;

要清楚MVVM中的 viewModel 仍然只是一个对象，主要是负责视图的逻辑处理和数据转换，而不是去维护一堆状态(否则视图模型将成为状态数的重灾区)。但我们仍该努力将尽可能多的逻辑移到无状态的函数值中，这样我们将viewModel数据转成给用户在屏幕上看到的东西，避免了视图控制器的复杂性。

多属性变化处理事件的灵活性

实际开发中，利用KVO只监听某一个属性的变化来处理业务逻辑，还是非常灵活的。但需要联合多个属性的变化来处理一些业务的时候，处理起来就会比较麻烦了。

三、ReactiveCocoa

综上所述????，使用MVVM Without RAC开发难免会存在一点瑕疵，ReactiveCocoa(RAC) 就是来拯救我们的。MVVM 在使用当中，通常还会利用双向绑定技术，使得Model 变化时，ViewModel会自动更新，而ViewModel变化时，View 也会自动变化。MVVM开发中可以使用RAC来在view和viewModel之间充当 binder的角色，优雅地实现两者之间数据同步，同时可以在viewModel中暴露RACSignal对象来替代像字符串和图像这样的属性，这能在viewModel上消除更多的状态以及一定程度上精简了ViewController上的代码。

ReactiveCocoa简介

ReactiveCocoa（简称为RAC）,是由Github开源的一个应用于iOS和OS开发的新框架。RAC结合了函数式编程（Functional Programming）和响应式编程（React Programming）的框架，也可称其为函数响应式编程（FRP）框架。

函数响应式编程利用下图????来解释最好不过了：c = a + b 定义好后，当a的值变化后，c的值就会自动变化。不过a的值变化时会产生一个信号，这个信号会通知c根据a变化的值来变化自己的值。b的值变化同样也影响c的值，这就是函数响应式编程。

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函数响应式编程.png

ReactiveCocoa作用

RAC最大的优点是提供了一个单一的、统一的方法去处理异步的行为，包括 Delegate，Blocks Callbacks，Target-Action机制，Notifications和KVO。

它最大的与众不同是提供了一种新的写代码的思维，由于RAC将Cocoa中KVO、UIKit Event、Delegate、Selector等都增加了RAC支持，所以都不用去做很多跨函数的事，而且利用RAC处理事件很方便，可以把要处理的事情，和监听的事情的代码放在一起，这样非常方便我们管理，就不需要跳到对应的方法里。非常符合我们开发中高聚合，低耦合的思想。

ReactiveCocoa核心

ReactiveCocoa核心就是RACSignal。RACSignal (信号)对于 RAC 来说是构造单元。它代表我们最终将要收到的信息，表示将来有数据传递，只要有数据改变，信号内部接收到数据，就会马上发出数据，所以你可以开始预先(陈述性)运用逻辑并构建你的信息流，而不是必须等到事件发生(命令式)。

信号会为了控制通过应用的信息流而获得所有这些异步方法（委托，回调 block，通知，KVO， target/action 事件观察等）并将它们统一到一个接口下。不仅是这些，因为信息会流过你的应用，它还提供给你轻松转换/分解/合并/过滤信息的能力。

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RACSignal的作用.png

默认一个信号都是冷信号，也就是值改变了，也不会触发；

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/// 冷信号
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^ RACDisposable * (id subscriber) { 

  [subscriber sendNext:@"foobar"]; 

  [subscriber sendCompleted]; 

  return nil; 
}];

只有订阅了这个信号，这个信号才会变为热信号，值改变了才会触发。

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[signal subscribeCompleted:^{ 

  NSLog(@"subscription %u", subscriptions); 
}];

四、MVVM With RAC 代码实践

本文的实践内容与上一篇的需求一致，目的就是提供一个使用RAC来实现MVVM和不使用RAC来实现MVVM的异同以及各自的优缺点，更好为大家在现实开发中是使用MVVM With RAC还是MVVM Without RAC提供一个不错的参考，不了解的产品需求的读者，请事先阅读上一篇的UI设计和需求分析。这里就不在赘述了，还望见谅。这里笔者将会尽可能地回避具体的业务逻辑，重点关注MVVM With RAC 的实践思路。

效果图

iOS 关于MVVM With ReactiveCocoa设计模式的那些事

代码实践

首先本文笔者着重讲讲登录界面中viewModel和view的部分关键代码，探讨一下MVVM的具体实践过程。商品首页界面的代码实现的关键点还需要大家自行根据笔者提供Demo去体会，师傅领进门，修行靠个人。

登录界面UI如下????：

iOS 关于MVVM With ReactiveCocoa设计模式的那些事

登录界面效果图二@2x.png

登录界面的主要元素如下：

一个用于展示用户头像的图片 userAvatar
用于输入账号和密码的输入框phoneTextField和verifyTextField；
一个用于登录的按钮loginBtn；
一个用于的快速填充电话和验证码的按钮 fillupBtn。

分析：根据我们前面对MVVM的探讨，viewModel事先需要提供view所需的数据和命令。因此，SULoginViewModel2.h/m 头文件的内容大致如下：

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/// 登录界面的视图模型
@interface SULoginViewModel2 : SUViewModel2
/// 手机号
@property (nonatomic, readwrite, copy) NSString *mobilePhone;
/// 验证码
@property (nonatomic, readwrite, copy) NSString *verifyCode;
/// 用户头像
@property (nonatomic, readonly, copy) NSString *avatarUrlString;
/// 按钮能否点击
@property (nonatomic, readonly, strong) RACSignal *validLoginSignal;
/// 登录按钮点击执行的命令
@property (nonatomic, readonly, strong) RACCommand *loginCommand;
@end

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- (void)initialize
{

  [super initialize];

  @weakify(self);
 

  /// 数据绑定

  RAC(self, avatarUrlString) = [[RACObserve(self, mobilePhone)

                           map:^NSString *(NSString * mobilePhone) {

                              /// 模拟从数据库获取用户头像的数据

                              /// 假数据 别在意

                              return ![NSString mh_isValidMobile:mobilePhone]?nil:[AppDelegate sharedDelegate].account.avatarUrl;
 

                           }]

                          distinctUntilChanged];
 

  /// 按钮有效性

  self.validLoginSignal = [[RACSignal

                            combineLatest:@[ RACObserve(self, mobilePhone), RACObserve(self, verifyCode) ]

                            reduce:^(NSString *mobilePhone, NSString *verifyCode) {

                                return @(mobilePhone.length > 0 && verifyCode.length > 0);

                            }]

                           distinctUntilChanged];
 

  /// 登录命令

  self.loginCommand = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^RACSignal *(id input) {

      @strongify(self);

      // 这里手机号以及验证码在控制器那里也可以在视图控制器筛选，但同时也可以在viewModel中处理

      // 最好的写法:button.rac_command = viewmodel.loginCommand...把位数判断移到这里

      if (![NSString mh_isValidMobile:self.mobilePhone]) {
 

          return [RACSignal error:[NSError errorWithDomain:SUCommandErrorDomain code:SUCommandErrorCode userInfo:@{SUCommandErrorUserInfoKey:@"请输入正确的手机号码"}]];

      }

      if (![NSString mh_isPureDigitCharacters:self.verifyCode] || self.verifyCode.length != 4 ) {
 

          return [RACSignal error:[NSError errorWithDomain:SUCommandErrorDomain code:SUCommandErrorCode userInfo:@{SUCommandErrorUserInfoKey:@"验证码错误"}]];

      }

      @weakify(self);

      return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {

          @strongify(self);

          @weakify(self);

          /// 发起请求 模拟网络请求

          dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0f * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

              @strongify(self);

              /// 登录成功 保存数据 简单起见 随便存了哈

              [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setValue:self.mobilePhone forKey:SULoginPhoneKey2];

              [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setValue:self.verifyCode forKey:SULoginVerifyCodeKey2];

              [[NSUserDefaults standardUserDefaults] synchronize];

              /// 保存用户数据 这个逻辑就不要我来实现了吧 假数据参照 [AppDelegate sharedDelegate].account

              /// 模拟成功或者失败
#if 1

              [subscriber sendNext:nil];

              /// 必须sendCompleted 否则command.executing一直为1 导致HUD 一直 loading

              [subscriber sendCompleted];
#else

              /// 失败的回调 我就不处理 现实中开发绝逼不是这样的

              [subscriber sendError:[NSError errorWithDomain:SUCommandErrorDomain code:SUCommandErrorCode userInfo:@{SUCommandErrorUserInfoKey:@"呜呜，服务器不给力呀..."}]];
#endif

          });
 

          return nil;

      }];

  }];
}

代码梳理如下：

.h中的validLoginSignal属性代表的是登录按钮是否可用，它将会与view中登录按钮的enabled属性进行绑定。
当用户输入手机号码时，调用model层的方法查询本地数据库中缓存的用户数据，并返回avatarUrlString属性;
当用户输入的手机号码或验证码发生变化时，判断手机号码和密码的长度是否均大于 0 ，如果是则登录按钮可用，否则不可用;
当loginCommand命令执行成功时，处理自己的业务逻辑。

接下来看看，SULoginController2中的关键代码：

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- (void)bindViewModel
{   

  [super bindViewModel];
 

  @weakify(self);
 

  /// 判定数据

  [RACObserve(self.viewModel, avatarUrlString) subscribeNext:^(NSString *avatarUrlString) {

      @strongify(self);

      [MHWebImageTool setImageWithURL:avatarUrlString placeholderImage:placeholderUserIcon() imageView:self.userAvatar];

  }];

   RAC(self.viewModel , mobilePhone) = [RACSignal merge:@[RACObserve(self.inputView.phoneTextField, text),self.inputView.phoneTextField.rac_textSignal]];

   RAC(self.viewModel , verifyCode) = [RACSignal merge:@[RACObserve(self.inputView.verifyTextField, text),self.inputView.verifyTextField.rac_textSignal]];

   RAC(self.loginBtn , enabled) = self.viewModel.validLoginSignal;

  [[[self.loginBtn rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]

   doNext:^(id x) {

       @strongify(self);

       [self.view endEditing:YES];

       [MBProgressHUD mh_showProgressHUD:@"Loading..."];

   }]

   subscribeNext:^(UIButton *sender) {

       @strongify(self);

       [self.viewModel.loginCommand execute:nil];

   }];
 

  /// 数据成功

  [self.viewModel.loginCommand.executionSignals.switchToLatest

   subscribeNext:^(id x) {

       @strongify(self);

       [MBProgressHUD mh_hideHUD];

       /// 跳转

       SUGoodsViewModel2 *viewModel = [[SUGoodsViewModel2 alloc] initWithParams:@{}];

       SUGoodsController2 *goodsVc = [[SUGoodsController2 alloc] initWithViewModel:viewModel];

       [self.navigationController pushViewController:goodsVc animated:YES];

  }];
 

  /// 错误信息

  [self.viewModel.loginCommand.errors subscribeNext:^(NSError *error) {

      /// 处理验证错误的error

      if ([error.domain isEqualToString:SUCommandErrorDomain]) {

          [MBProgressHUD mh_showTips:error.userInfo[SUCommandErrorUserInfoKey]];

          return ;

      }

      [MBProgressHUD mh_showErrorTips:error];

  }];
}

代码梳理如下：

观察viewModel中avatarUrlString属性的变化，然后设置 userAvatar的图片
将viewModel中的mobilePhone和verifyCode属性分别与phoneTextField和verifyTextField输入框中的内容进行绑定；
将loginButton的enabled属性与viewModel的validLoginSignal属性进行绑定；
在loginBtn按钮被点击时执行loginCommand的命令；
在填充（self.navigationItem.rightBarButtonItem）按钮点击时，赋值phoneTextField和verifyTextField的text属性的值。

综上所述，我们将 SULoginController2 中的展示逻辑抽取到 SULoginViewModel2 中后，使得 SULoginController2 中的代码更加简洁和清晰。实践MVVM的关键点在于，我们要能够分析清楚 viewModel 需要暴露给view的数据和命令，这些数据和命令能够代表view当前的状态。换句话来说：使用MVC开发我们是敲太多，而使用 MVVM 我们是想太多。

五、填补细坑

使用RAC来实现View和ViewModel之间的数据绑定非常优雅的同时也会使得Bug很难被调试。你看到界面异常了，有可能是你 View 的代码有 Bug，也可能是 Model 的代码有问题。数据绑定使得一个位置的 Bug 被快速传递到别的位置，要定位原始出问题的地方就变得不那么容易了。笔者通过使用RAC来实战这个Demo也遇到了许多问题，特此分享出来，目的是少走一点弯路，填补一些细坑。

1. 利用RACCommand来处理网络请求的坑

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 /// 登录命令

 self.loginCommand = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^RACSignal *(id input) {

     @strongify(self);

     @weakify(self);

     return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {

         @strongify(self);

         @weakify(self);

         /// 发起请求 模拟网络请求

         dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0f * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

             @strongify(self);

             /// 登录成功 保存数据 简单起见 随便存了哈

             [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setValue:self.mobilePhone forKey:SULoginPhoneKey2];

             [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setValue:self.verifyCode forKey:SULoginVerifyCodeKey2];

             [[NSUserDefaults standardUserDefaults] synchronize];

             /// 保存用户数据 这个逻辑就不要我来实现了吧 假数据参照 [AppDelegate sharedDelegate].account

             [subscriber sendNext:nil];

             [subscriber sendCompleted];

         });

         return nil;

     }];

 }];

切记在实践过程中，如果成功请求到网络数据，调用[subscriber sendNext:nil];的同时必须调用[subscriber sendCompleted]，这样才能保证命令已经执行完毕。否则 command.executing 一直传递的是1,从而导致HUD一直处在 loading 的状态。

2. 通过程序赋值phoneTextField.text = @"xxx"，不会触发phoneTextField.rac_textSignal的事件的坑请戳我

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/***

 /// Fixed：rac_textSignal只有用户输入才有效，如果只是直接赋值 eg:self.inputView.phoneTextField.text = @"xxxx"  这样self.inputView.phoneTextField.rac_textSignal就不会触发的。

 /// 解决办法：利用 RACObserve 来观察self.inputView.phoneTextField.text的赋值办法即可

 /// 用户输入的情况 触发rac_textSignal

 /// 用户非输入而是直接赋值的情况 触发RACObserve
 

 RAC(self.viewModel , mobilePhone) = self.inputView.phoneTextField.rac_textSignal;

 RAC(self.viewModel , verifyCode) = self.inputView.verifyTextField.rac_textSignal;
**/

 RAC(self.viewModel , mobilePhone) = [RACSignal merge:@[RACObserve(self.inputView.phoneTextField, text),self.inputView.phoneTextField.rac_textSignal]];

 RAC(self.viewModel , verifyCode) = [RACSignal merge:@[RACObserve(self.inputView.verifyTextField, text),self.inputView.verifyTextField.rac_textSignal]];

3. 一个对象同时绑定多个RACDynamicSignal会Crash ，请戳我

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/// 登录按钮点击

 /** 切记：如果按照下面????这样写会崩溃：原因是 一个对象只能绑定一个RACDynamicSignal的信号

     RAC(self.loginBtn , enabled) = self.viewModel.validLoginSignal;

     self.loginBtn.rac_command = self.viewModel.loginCommand;

     reason：'Signal  name:  is already bound to key path "enabled" on object , adding signal  name:  is undefined behavior'

 */
 

 /// ????为正确的打开方式

 RAC(self.loginBtn , enabled) = self.viewModel.validLoginSignal;

 [[[self.loginBtn rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]

  doNext:^(id x) {

      @strongify(self);

      [self.view endEditing:YES];

      [MBProgressHUD mh_showProgressHUD:@"Loading..."];

  }]

  subscribeNext:^(UIButton *sender) {

      @strongify(self);

      [self.viewModel.loginCommand execute:nil];

  }];

解决办法请戳我

4. 可变数组（字典/...）不能被RACObserve 请戳我????

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/// The data source of table view. 这里不能用NSMutableArray，因为NSMutableArray不支持KVO，不能被RACObserve
@property (nonatomic, readwrite, copy) NSArray *dataSource;

注意：RACObserve使用了KVO来监听property的变化，只要property被自己或外部改变，block就会被执行。但不是所有的property都可以被RACObserve，该property必须支持KVO，比如NSURLCache的currentDiskUsage就不能被RACObserve。因为RAC是基于KVO的，NSMutableArray并不会在调用addObject或removeObject时发送通知（ willChangeValueForKey:和didChangevlueForKey:），所以不可行。在使用RAC开发时，若要监听数组的变化，请将数组设计为不可变的数组（NSArray *dataSource），但是NSMutableArray也是可以添加KVO的详情请戳我。

5. 关于Cell复用时清理数据绑定或者事件监听的问题

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@implementation SUGoodsCell
- (void) awakeFromNib {

 [super awakeFromNib];

 RAC(self.usernameLabel,  text) = RACObserve(self,  viewModel. username);

 RAC(self.userIdLabel,  text) = RACObserve(self,  viewModel. userId);
}

注意：viewModel出现在RACObserve宏中逗号右边。这些 cell 终将被重用，新的viewModels将会被赋值，如果我们不将 viewModel放在逗号右边，那就会监听viewModel属性的变化然后每次都要重新设置绑定；如果放在逗号右边， RACObserve 将会为我们负责这些事儿，因此我们只需要设定一次绑定并让Reactive Cocoa做剩余的部分。

当然，RAC给UITableViewCell提供了一个方法：rac_prepareForReuseSignal，它的作用是当Cell即将要被重用时，告诉Cell。想象Cell上有多个button，Cell在初始化时给每个button都addTarget:action:forControlEvents，被重用时需要先移除这些target，下面这段代码就可以很方便地解决这个问题：

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[[[self.cancelButton

 rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]

 takeUntil:self.rac_prepareForReuseSignal]

 subscribeNext:^(UIButton *x) {

 // do other things
}];

六、代码阅读

由于这个功能笔者分别采用 MVC和MVVM Without ReactiveCococa以及MVVM Without ReactiveCococa来开发实践，毕竟萝卜白菜，各有所爱，目的就是便于大家更深层次的了解MVC和MVVM的异同，以及提供一个利用MVVM真实开发的样例，希望能够打消大家对MVVM模式的顾虑。为了方便我们从宏观上了解功能的的整体结构，我们可以分别看看MVC和MVVM Without ReactiveCococa 以及MVVM WithReactiveCococa 的类图。大家可以跟着类图，顺藤摸瓜，秉承该看的看，不该看的偷偷看的原则，赶快行动起来吧。