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探秘AFNetworking
作者|刘小壮 字数：9029字
本文预计阅读时间：29分钟
AFNetworking是iOS最常用的网络框架，虽然系统也有NSURLSession，但是我们一般不会直接用它。AFNetworking经过了三个大版本，现在用的大多数都是3.x的版本。
AFNetworking经历了下面三个阶段的发展：1.0版本 : 基于 NSURLConnection的封装。2.0版本 : 两套实现，分别基于 NSURLConnection和NSURLSession，是转向NSURLSession的过渡版。3.0版本 : 基于 NSURLSession的封装。
文件构成
AFNetworking3.X的构成很简单，主要就四部分，除此之外还有一些基于UIKit的Category，但这些并不是标配。Manager : 负责处理网络请求的两个 Manager，主要实现都在AFURLSessionManager中。Reachability : 网络状态监控。 Security : 处理网络安全和 HTTPS相关的。Serialization : 请求和返回数据的格式化器。
AFURLSessionManager
AFN3.0中，网络请求的manager主要有AFHTTPSessionManager和AFURLSessionManager构成，二者为父子关系。这两个类职责划分很清晰，父类负责处理一些基础的网络请求代码，并且接受NSURLRequest对象，而子类则负责处理和http协议有关的逻辑。AFN的这套设计很便于扩展，如果以后想增加FTP协议的处理，则基于AFURLSessionManager创建子类即可。子类中只需要进行很少的代码处理，创建一个NSURLRequest对象后调用父类代码，由父类去完成具体的请求操作。AFHTTPSessionManager类的初始化方法中并没有太多实现代码，其内部调用的都是父类AFURLSessionManager的initWithSessionConfiguration方法，下面是此方法内部的一些关键代码。sessionConfiguration，如果没有传入的话默认是使用系统的defaultConfiguration，我们创建是一般都不会自定义configuration，所以大多数都是系统的。configuration = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
}
NSURLSession的初始化代码，关于NSOperationQueue后面详细进行讲解。NSURLSession的初始化方式有两种，一种是使用系统的共享session，另一种是自己创建session。AFN选择的是创建自己的session，并且每个请求都会创建一个独立的session。NSURLSession进行连接复用，这样可以避免很多握手和挥手的过程，提高网络请求速度，苹果允许iOS设备上一个域名可以有四个连接同时存在。但是由于AFN的实现是每个请求都创建一个session，所以就不能进行连接复用。AFN进行二次封装，将AFHTTPSessionManager复用为单例对象，通过复用sessionManager的方式，来进行连接的复用。但是这种方案对于不同的requestSerializer、responseSerializer等情况，还是要做特殊兼容，所以最好建立一个sessionManager池，对于同类型的sessionManager直接拿出来复用，否则就创建新的。[NSURLSession sharedSession];
// 创建新session，则不能使用共享session连接池
[NSURLSession sessionWithConfiguration:self.sessionConfiguration delegate:self delegateQueue:self.operationQueue];
AFURLSessionManager对象的所有sessionTask请求任务，都是共享同一个回调代理的，所以AFN为了区分每个sessionTask，通过下面的可变字典，将所有taskDelegate和task.taskIdentifier的进行了一一对应，以便于很容易的对每个请求task进行操作。AFN在创建session后，调用了getTasksWithCompletionHandler方法来获取当前所有的task。但是现在刚创建session，理论上来说是不应该有task的。但从AFN的issues中找到了答案issues 3499。completionHandler回调中，为了防止进入前台时，通过session id恢复的task导致一些崩溃问题，所以这里将之前的task进行遍历，并将回调都置nil。for (NSURLSessionDataTask *task in dataTasks) {
[self addDelegateForDataTask:task uploadProgress:nil downloadProgress:nil completionHandler:nil];
}
for (NSURLSessionUploadTask *uploadTask in uploadTasks) {
[self addDelegateForUploadTask:uploadTask progress:nil completionHandler:nil];
}
for (NSURLSessionDownloadTask *downloadTask in downloadTasks) {
[self addDelegateForDownloadTask:downloadTask progress:nil destination:nil completionHandler:nil];
}
}];
AFURLSessionManager中进行task的创建，task的类型总共分为三种，dataTask、uploadTask、downloadTask，AFN并没有对streamTask进行处理。AFHTTPSessionManager在创建GET、POST等请求时，本质上都是调用了下面的方法或其类似的方法，方法内部会创建一个task对象，并调用addDelegateForDataTask将后面的处理交给AFURLSessionManagerTaskDelegate来完成。随后会将task返回给调用方，调用方获取到task对象后，也就是子类AFHTTPSessionManager，会调用resume方法开始请求。uploadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *uploadProgress)) uploadProgressBlock
downloadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *downloadProgress)) downloadProgressBlock
completionHandler:(nullable void (^)(NSURLResponse *response, id _Nullable responseObject, NSError * _Nullable error))completionHandler {
__block NSURLSessionDataTask *dataTask = nil;
url_session_manager_create_task_safely(^{
dataTask = [self.session dataTaskWithRequest:request];
});
[self addDelegateForDataTask:dataTask uploadProgress:uploadProgressBlock downloadProgress:downloadProgressBlock completionHandler:completionHandler];
return dataTask;
}
upload、download都有类似的处理。addDelegateForDataTask方法中，会调用sessionManager的setDelegate:forTask:方法，此方法内部将task和taskDelegate进行了注册。由于AFN可以通过通知让外界监听请求状态，所以在此方法中还监听了task的resume和suspend事件，并在实现代码中将事件广播出去。uploadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *uploadProgress)) uploadProgressBlock
downloadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *downloadProgress)) downloadProgressBlock
completionHandler:(void (^)(NSURLResponse *response, id responseObject, NSError *error))completionHandler
{
AFURLSessionManagerTaskDelegate *delegate = [[AFURLSessionManagerTaskDelegate alloc] initWithTask:dataTask];
delegate.manager = self;
delegate.completionHandler = completionHandler;
dataTask.taskDescription = self.taskDescriptionForSessionTasks;
[self setDelegate:delegate forTask:dataTask];
delegate.uploadProgressBlock = uploadProgressBlock;
delegate.downloadProgressBlock = downloadProgressBlock;
}
AFHTTPSessionManager的创建任务开始，按代码逻辑跟到这里，发现其实AFN3.0的请求代码真的很简单，主要都集中在创建NSMutableURLRequest那里，其他都依赖于NSURLSession，因为确实NSURLSession的API封装程度比较好，也很好使用。AFN3.0的作用就是对NSURLSession的封装性比较好，你不用去写太多重复性的代码，并且可以很容易的通过block得到回调结果。NSURLSession的回调方法比较多，这里只针对一些关键代码进行讲解，以及梳理整体回调逻辑，不一一列举每个回调方法的作用，详细源码各位可以直接下载AFN代码查看。AFURLSessionManager中，有一个AFURLSessionManagerTaskDelegate类比较重要，这个类和sessionTask是一一对应的，负责处理sessionTask请求的很多逻辑，NSURLSessionDelegate的回调基本都转发给taskDelegate去处理了。在NSURLSession回调中处理了HTTPS证书验证、下载进度之类的，没有太复杂的处理。taskDelegate的设计很不错，可以将代理回调任务处理对象化，也可以给AFURLSessionManager类瘦身。比较理想的是直接将代理设置为taskDelegate，但是由于会涉及一些AFURLSessionManager自身的处理逻辑，所以才设计为消息传递的方式。taskDelegate的功能很简单，主要是NSData数据的处理，NSProgress上传下载进度的处理，以及通知参数的处理。在进行AFN的下载处理时，NSData的数据拼接、事件回调，及文件处理，都是由taskDelegate来完成的。downloadTask任务完成时的处理代码，其他回调代码就不一一列举了。downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location
{
self.downloadFileURL = nil;
if (self.downloadTaskDidFinishDownloading) {
self.downloadFileURL = self.downloadTaskDidFinishDownloading(session, downloadTask, location);
if (self.downloadFileURL) {
NSError *fileManagerError = nil;
if (![[NSFileManager defaultManager] moveItemAtURL:location toURL:self.downloadFileURL error:&fileManagerError]) {
[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:AFURLSessionDownloadTaskDidFailToMoveFileNotification object:downloadTask userInfo:fileManagerError.userInfo];
}
}
}
}
taskDelegate中有一个很好的设计，taskDelegate并不直接在NSURLSession的代理方法中做进度拼接和回调。而是对于上传和下载任务分别对应不同的NSProgress，并通过KVO来监听fractionCompleted属性，并且实现cancel、suspend等状态回调。任务的状态和进度处理交给NSProgress，在回调方法中直接拼接NSProgress的进度，从而回调KVO方法。NSProgress内部的cancel、pause、resume方法，正好可以对应到sessionTask的方法调用。但是从代码角度来看，AFN好像并没有进行相关的调用，但这个设计思路很好。_downloadProgress = [[NSProgress alloc] initWithParent:nil userInfo:nil];
__weak __typeof__(task) weakTask = task;
for (NSProgress *progress in @[ _uploadProgress, _downloadProgress ])
{
progress.totalUnitCount = NSURLSessionTransferSizeUnknown;
progress.cancellable = YES;
progress.cancellationHandler = ^{
[weakTask cancel];
};
progress.pausable = YES;
progress.pausingHandler = ^{
[weakTask suspend];
};
#if AF_CAN_USE_AT_AVAILABLE
if (@available(iOS 9, macOS 10.11, *))
#else
if ([progress respondsToSelector:@selector(setResumingHandler:)])
#endif
{
progress.resumingHandler = ^{
[weakTask resume];
};
}
[progress addObserver:self
forKeyPath:NSStringFromSelector(@selector(fractionCompleted))
options:NSKeyValueObservingOptionNew
context:NULL];
}
AFURLSessionManager中还有一个_AFURLSessionTaskSwizzling类，这里我们简称taskSwizzling类。我认为此类的设计实在是冗余，此类的主要功能就是在+load方法中进行一个swizzling，将dataTask的resume和suspend方法进行替换，并且在替换后的方法中发出对应的通知，并没有太多实际的功能。taskSwizzling类中还是有一些不错的代码设计值得借鉴的，由于sessionTask存在一系列继承链，所以直接对其进行swizzling对其他子类并不生效，因为每个子类都有自己的实现，而写一大堆swizzling又没有什么技术含量。iOS7和iOS8上，sessionTask的继承关系并不一样，最好进行一个统一的处理。AFN采取的方式是创建一个dataTask对象，并对这个对象进行swizzling，并且遍历其继承链一直进行swizzling，这样保证集成继承链的正确性。NSURLSession * session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:configuration];
#pragma GCC diagnostic push
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wnonnull"
NSURLSessionDataTask *localDataTask = [session dataTaskWithURL:nil];
#pragma clang diagnostic pop
IMP originalAFResumeIMP = method_getImplementation(class_getInstanceMethod([self class], @selector(af_resume)));
Class currentClass = [localDataTask class];
while (class_getInstanceMethod(currentClass, @selector(resume))) {
Class superClass = [currentClass superclass];
IMP classResumeIMP = method_getImplementation(class_getInstanceMethod(currentClass, @selector(resume)));
IMP superclassResumeIMP = method_getImplementation(class_getInstanceMethod(superClass, @selector(resume)));
if (classResumeIMP != superclassResumeIMP &&
originalAFResumeIMP != classResumeIMP) {
[self swizzleResumeAndSuspendMethodForClass:currentClass];
}
currentClass = [currentClass superclass];
}
+ (void)swizzleResumeAndSuspendMethodForClass:(Class)theClass {
Method afResumeMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(af_resume));
Method afSuspendMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(af_suspend));
if (af_addMethod(theClass, @selector(af_resume), afResumeMethod)) {
af_swizzleSelector(theClass, @selector(resume), @selector(af_resume));
}
if (af_addMethod(theClass, @selector(af_suspend), afSuspendMethod)) {
af_swizzleSelector(theClass, @selector(suspend), @selector(af_suspend));
}
}
AFN为了避免发生编译器警告，采取了预编译指令对代码进行修饰，预编译指令基本由三部分组成，push、pop、ignored类型。Github上有人维护了一份clang warning清单，如果想进行对应的预编译处理可以上去找找有没有合适的。#pragma clang diagnostic ignored "-Wgnu"
#pragma clang diagnostic pop
NSURLSession在iOS8以下会并发创建多个task，但并发设置task identifier的时候会存在identifier重复的问题。为了解决这个问题，在iOS8以下，系统将所有sessionTask的创建都放在一个同步的串行队列中进行，保证创建及赋值操作是串行进行的。dataTask = [self.session dataTaskWithRequest:request];
});
url_session_manager_create_task_safely(^{
uploadTask = [self.session uploadTaskWithRequest:request fromData:bodyData];
});
// 如果Foundation版本小于iOS8，则把block任务放在一个同步队列中执行。这个问题是由于在iOS8以下并发创建任务，可能会有多个相同的identifier
static void url_session_manager_create_task_safely(dispatch_block_t block) {
if (NSFoundationVersionNumber < NSFoundationVersionNumber_With_Fixed_5871104061079552_bug) {
dispatch_sync(url_session_manager_creation_queue(), block);
} else {
block();
}
}
AFN为了让开发者明白为什么要加这个判断，对iOS8系统的判断定义成了一个宏，并且用Apple Support的id作为宏定义命名，很见名知意。AFN在回调didCompleteWithError方法，并处理返回数据时，会切换到其他线程和group去处理，处理完成后再切换到主线程并通知调用方。AFN提供了两个属性，用来设置请求结束后进行回调的dispatch queue和dispatch group，如果不设置的话，AFN会有默认的实现来处理请求结束的操作。下面是group和queue的实现，AFN对于返回数据的处理，采用的是并发处理。static dispatch_queue_t af_url_session_manager_processing_queue;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
af_url_session_manager_processing_queue = dispatch_queue_create("com.alamofire.networking.session.manager.processing", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
});
return af_url_session_manager_processing_queue;
}
static dispatch_group_t url_session_manager_completion_group() {
static dispatch_group_t af_url_session_manager_completion_group;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
af_url_session_manager_completion_group = dispatch_group_create();
});
return af_url_session_manager_completion_group;
}
AFN在创建AFURLSessionManager的operationQueue时，将其最大并发数设置为1。这是因为在创建NSURLSSession时，苹果要求网络请求回来的数据顺序执行，为了保证代理方法的执行顺序，所以需要串行的调用NSURLSSession的代理方法。AFHTTPSessionManager
AFHTTPSessionManager本质上是对父类AFURLSessionManager的封装，主要实现都在父类中，自己内部代码实现很简单。在创建AFHTTPSessionManager时会传入一个baseURL，以及指定requestSerializer、responseSerializer对象。AFN的请求并不是单例形式的，每个请求都会创建一个新的请求对象。平时调用的GET、POST等网络请求方法，都定义在AFHTTPSessionManager中。AFHTTPSessionManager内部则调用父类方法，发起响应的请求并获取到task对象，调用task的resume后返回给调用方。parameters:(id)parameters
progress:(void (^)(NSProgress * _Nonnull))downloadProgress
success:(void (^)(NSURLSessionDataTask * _Nonnull, id _Nullable))success
failure:(void (^)(NSURLSessionDataTask * _Nullable, NSError * _Nonnull))failure
{
NSURLSessionDataTask *dataTask = [self dataTaskWithHTTPMethod:@"GET"
URLString:URLString
parameters:parameters
uploadProgress:nil
downloadProgress:downloadProgress
success:success
failure:failure];
[dataTask resume];
return dataTask;
}
AFURLRequestSerialization
AFURLRequestSerialization负责创建NSMutableURLRequest请求对象，并对request进行请求的参数拼接、设置缓存策略、设置请求头等关于请求相关的配置。AFURLRequestSerialization并不是一个类，而是一个文件，其中包含三个requestSerializer请求对象，分别对应着不同的请求序列化器。AFHTTPRequestSerializer：普通请求。 AFJSONRequestSerializer： JSON请求。AFPropertyListRequestSerializer：一种特殊的 xml格式请求。
Content-Type不同，其他基本都是一样的。AFN默认是HTTP的。AFURLRequestSerialization协议，不同的requestSerializer会对协议方法有不同的实现，下面是AFHTTPRequestSerializer的实现代码。其核心代码实现也比较直观，就是在创建requestSerializer的时候，设置请求头的公共参数，以及将请求参数通过NSJSONSerialization转换为NSData，并将其赋值给request对象的httpBody，下面是精简后的核心代码。withParameters:(id)parameters
error:(NSError *__autoreleasing *)error
{
NSMutableURLRequest *mutableRequest = [request mutableCopy];
[self.HTTPRequestHeaders enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id field, id value, BOOL * __unused stop) {
if (![request valueForHTTPHeaderField:field]) {
[mutableRequest setValue:value forHTTPHeaderField:field];
}
}];
if (parameters) {
if (![mutableRequest valueForHTTPHeaderField:@"Content-Type"]) {
[mutableRequest setValue:@"application/json" forHTTPHeaderField:@"Content-Type"];
}
NSData *jsonData = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:parameters options:self.writingOptions error:error];
[mutableRequest setHTTPBody:jsonData];
}
return mutableRequest;
}
requestSerializer对外暴露的API添加参数，AFN的requestManager并不直接对外提供设置请求头的代码。通过requestSerializer可以对请求头进行添加和删除、以及清空的操作。AFURLRequestSerialization对象到最后返回NSURLRequest对象，中间的过程并不复杂，主要是设置请求头和拼接参数，逻辑很清晰。AFURLRequestSerialization有一个很重要的功能就是参数处理，AFQueryStringPair就是负责处理这些参数的。pair类中定义了两个属性，分别对应请求参数的key、value。除此之外，还定义了一些非常实用的C语言函数。@property (readwrite, nonatomic, strong) id field;
@property (readwrite, nonatomic, strong) id value;
- (id)initWithField:(id)field value:(id)value;
- (NSString *)URLEncodedStringValue;
@end
AFQueryStringFromParameters函数负责将请求参数字典，转成拼接在URL后面的参数字符串，这个函数是AFQueryStringPair类中定义的一个关键函数。函数内部通过AFQueryStringPairsFromDictionary函数将参数字典，转为存储pair对象的数组并进行遍历，遍历后调用URLEncodedStringValue方法对参数进行拼接，最后成为字符串参数。URLEncodedStringValue方法实现很简单，就是进行一个key、value的拼接，并且在中间加上“=”。NSMutableArray *mutablePairs = [NSMutableArray array];
for (AFQueryStringPair *pair in AFQueryStringPairsFromDictionary(parameters)) {
[mutablePairs addObject:[pair URLEncodedStringValue]];
}
return [mutablePairs componentsJoinedByString:@"&"];
}
- (NSString *)URLEncodedStringValue {
if (!self.value || [self.value isEqual:[NSNull null]]) {
return AFPercentEscapedStringFromString([self.field description]);
} else {
return [NSString stringWithFormat:@"%@=%@", AFPercentEscapedStringFromString([self.field description]), AFPercentEscapedStringFromString([self.value description])];
}
}
AFQueryStringPair对象的类型，但之前的层级结构不变。这句话是什么意思呢，就是说对原有传入的对象进行逐层递归调用，并且将最后一层字典的key、value参数，转成pair类型的对象，并且将嵌套有pair对象的数组返回给调用方。pair的结构返回。return AFQueryStringPairsFromKeyAndValue(nil, dictionary);
}
NSArray * AFQueryStringPairsFromKeyAndValue(NSString *key, id value) {
NSMutableArray *mutableQueryStringComponents = [NSMutableArray array];
NSSortDescriptor *sortDescriptor = [NSSortDescriptor sortDescriptorWithKey:@"description" ascending:YES selector:@selector(compare:)];
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
NSDictionary *dictionary = value;
for (id nestedKey in [dictionary.allKeys sortedArrayUsingDescriptors:@[ sortDescriptor ]]) {
id nestedValue = dictionary[nestedKey];
if (nestedValue) {
[mutableQueryStringComponents addObjectsFromArray:AFQueryStringPairsFromKeyAndValue((key ? [NSString stringWithFormat:@"%@[%@]", key, nestedKey] : nestedKey), nestedValue)];
}
}
} else if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
NSArray *array = value;
for (id nestedValue in array) {
[mutableQueryStringComponents addObjectsFromArray:AFQueryStringPairsFromKeyAndValue([NSString stringWithFormat:@"%@[]", key], nestedValue)];
}
} else if ([value isKindOfClass:[NSSet class]]) {
NSSet *set = value;
for (id obj in [set sortedArrayUsingDescriptors:@[ sortDescriptor ]]) {
[mutableQueryStringComponents addObjectsFromArray:AFQueryStringPairsFromKeyAndValue(key, obj)];
}
} else {
[mutableQueryStringComponents addObject:[[AFQueryStringPair alloc] initWithField:key value:value]];
}
return mutableQueryStringComponents;
}
AFHTTPRequestSerializer在创建NSMutableURLRequest时，需要为request设置属性。serializer对外提供了和request同名的一些属性，外界直接调用serializer即可设置request的属性。AFHTTPRequestSerializer内部创建request时，并不是根据设置request的属性按个赋值，而是通过一个属性数组AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths，将serializer需要赋值给request的属性，都放在数组中。static NSArray *_AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths = nil;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
_AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths = @[NSStringFromSelector(@selector(allowsCellularAccess)), NSStringFromSelector(@selector(cachePolicy)), NSStringFromSelector(@selector(HTTPShouldHandleCookies)), NSStringFromSelector(@selector(HTTPShouldUsePipelining)), NSStringFromSelector(@selector(networkServiceType)), NSStringFromSelector(@selector(timeoutInterval))];
});
return _AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths;
}
AFHTTPRequestSerializer时，遍历keyPath数组并通过KVO的方式，监听serializer的赋值。如果外界对serializer对应的属性进行赋值，则将其添加到mutableObservedChangedKeyPaths数组中。在创建request对象是，遍历mutableObservedChangedKeyPaths数组并将值赋值给request对象。if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(keyPath)]) {
[self addObserver:self forKeyPath:keyPath options:NSKeyValueObservingOptionNew context:AFHTTPRequestSerializerObserverContext];
}
}
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
ofObject:(__unused id)object
change:(NSDictionary *)change
context:(void *)context
{
if (context == AFHTTPRequestSerializerObserverContext) {
if ([change[NSKeyValueChangeNewKey] isEqual:[NSNull null]]) {
[self.mutableObservedChangedKeyPaths removeObject:keyPath];
} else {
[self.mutableObservedChangedKeyPaths addObject:keyPath];
}
}
}
for (NSString *keyPath in AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths()) {
if ([self.mutableObservedChangedKeyPaths containsObject:keyPath]) {
[mutableRequest setValue:[self valueForKeyPath:keyPath] forKey:keyPath];
}
}
POST表单提交时，需要用到AFMultipartFormData协议。调用POST方法后，会回调一个遵守此协议的对象，可以通过此对象进行表单提交操作。[formData appendPartWithFileData:params[@"front_img"]
name:@"front_img"
fileName:frontImgfileName
mimeType:@"multipart/form-data"];
[formData appendPartWithFileData:params[@"reverse_img"]
name:@"reverse_img"
fileName:reverseImgfileName
mimeType:@"multipart/form-data"];
[formData appendPartWithFileData:params[@"face_img"]
name:@"face_img"
fileName:faceImgfileName
mimeType:@"multipart/form-data"];
} progress:^(NSProgress * _Nonnull uploadProgress) {
// nothing
} success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id _Nullable responseObject) {
// nothing
} failure:nil];
AFN的缓存策略和NSURLCache的缓存策略一致，并且直接使用系统的枚举，这对iOS开发者是非常友好的。下面是枚举定义，忽略掉一些unimplemented的，和一些重定向到已有枚举的，可用的都在这。{
NSURLRequestUseProtocolCachePolicy = 0,
NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData = 1,
NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad = 2,
NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad = 3,
NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData = 4,
NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData = 5,
};
NSURLRequestUseProtocolCachePolicy，使用协议指定的缓存策略。 NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData，忽略缓存，直接发起请求。 NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad，不验证缓存过期时间，如果有则使用缓存数据，如果不存在则请求服务器。 NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad，不验证缓存过期时间，如果有则使用缓存数据，如果不存在则请求失败。 NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData，忽略本地缓存，以及代理等中间介质的缓存。 NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData，和数据的源服务器验证数据合法性，如果可以用就直接使用缓存数据，否则从服务器请求数据。
AFURLResponseSerialization
AFURLResponseSerialization负责处理response相关的逻辑，其功能主要是设置acceptType、编码格式和处理服务器返回数据。同样的，AFURLResponseSerialization也有同名的协议，每个子类都遵循代理方法并实现不同的返回值处理代码。data:(nullable NSData *)data
error:(NSError * _Nullable __autoreleasing *)error;
AFURLRequestSerialization一样，AFURLResponseSerialization由一个父类和六个子类构成，子类中有一个是Mac的，所以这里不做分析，子类的职责只是对acceptType做修改以及处理具体的返回数据。AFHTTPResponseSerializer：公共父类，处理返回值类型为NSData二进制。 AFJSONResponseSerializer： JSON返回数据，也是默认类型。AFXMLParserResponseSerializer，处理 XML返回数据，由系统NSXMLParser负责处理。AFPropertyListResponseSerializer：处理特殊 XML返回数据，也就是plist数据。AFImageResponseSerializer：处理图片返回数据，这个类型用的也比较多。 AFCompoundResponseSerializer：处理复杂数据，返回结果类型有多种。
null的情况，系统会将其转换为NSNull对象，而对NSNull对象发送不正确的消息，就会导致崩溃。从服务器接收到返回值后，AFN会对返回值进行一个递归查找，找到所有NSNull对象并将其移除，防止出现向NSNull对象发送消息导致的崩溃。if ([JSONObject isKindOfClass:[NSArray class]]) {
NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity:[(NSArray *)JSONObject count]];
for (id value in (NSArray *)JSONObject) {
[mutableArray addObject:AFJSONObjectByRemovingKeysWithNullValues(value, readingOptions)];
}
return (readingOptions & NSJSONReadingMutableContainers) ? mutableArray : [NSArray arrayWithArray:mutableArray];
} else if ([JSONObject isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
NSMutableDictionary *mutableDictionary = [NSMutableDictionary dictionaryWithDictionary:JSONObject];
for (id <NSCopying> key in [(NSDictionary *)JSONObject allKeys]) {
id value = (NSDictionary *)JSONObject[key];
if (!value || [value isEqual:[NSNull null]]) {
[mutableDictionary removeObjectForKey:key];
} else if ([value isKindOfClass:[NSArray class]] || [value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
mutableDictionary[key] = AFJSONObjectByRemovingKeysWithNullValues(value, readingOptions);
}
}
return (readingOptions & NSJSONReadingMutableContainers) ? mutableDictionary : [NSDictionary dictionaryWithDictionary:mutableDictionary];
}
return JSONObject;
}
AFNetworking的设计技巧
NSBundle对象时，我们最常用的就是mainBundle或者bundleWithPath这种方式获取bundle，这种对于都是从app二进制读取的时候是没有问题的。但是如果涉及到framework动态库，就不是那么易于使用。framework中可以包含资源文件，例如.bundle文件。如果是动态库形式的framework(framework也有静态形式)，其会以一个独立二进制的形式表现，并且会分配独立的二进制空间。在读取bundle的时候，就可以考虑使用bundleForClass的方式读取。bundleForClass表示从当前类定义的二进制，所在的程序包中读取NSBundle文件。例如.app就是从main bundle中读取，如果是framework就从其所在的二进制中读取。AFN提供了一些UIKit的Category，例如网络请求发起时，网络指示器转菊花，则由AFNetworkActivityIndicatorManager类负责。开启网络指示器很简单，添加下面代码即可，网络指示器默认是关闭的。AFNetworkActivityIndicatorManager的代码进行过多的分析，只是调其中比较重要的点来分析，下面统称为indicatorManager。_AFURLSessionTaskSwizzling类中写了很多代码，就是为了发出resume和suspend两个通知，这两个通知在indicatorManager中就用到了。网络指示器监听了下面的三个通知，并且完全由通知来驱动。[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(networkRequestDidFinish:) name:AFNetworkingTaskDidSuspendNotification object:nil];
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(networkRequestDidFinish:) name:AFNetworkingTaskDidCompleteNotification object:nil];
indicatorManager中的源码，你会发现为什么里面还有timer，完全不需要啊，有网络请求就转菊花，没网络请求就停止不就行了吗？AFN考虑，如果一个网络请求很快的话，会导致菊花出现转一下很快就消失的情况，如果网络请求比较多会多次闪现。所以对于这个问题，indicatorManager通过Timer的方式实现，如果在指定的区间内网络请求已经结束，则不在显示菊花，如果有多次请求则在请求之间也不进行中断。static NSTimeInterval const kDefaultAFNetworkActivityManagerCompletionDelay = 0.17;
- (void)startActivationDelayTimer {
self.activationDelayTimer = [NSTimer
timerWithTimeInterval:self.activationDelay target:self selector:@selector(activationDelayTimerFired) userInfo:nil repeats:NO];
[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:self.activationDelayTimer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
- (void)startCompletionDelayTimer {
[self.completionDelayTimer invalidate];
self.completionDelayTimer = [NSTimer timerWithTimeInterval:self.completionDelay target:self selector:@selector(completionDelayTimerFired) userInfo:nil repeats:NO];
[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:self.completionDelayTimer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
indicatorManager是采用通知的方式进行回调，所有的网络请求通知都会调到这。所以当多个网络请求到来时，会通过一个_activityCount来进行计数，可以将其理解为一个队列，这样更容易理解。在显示网络指示器的时候，就是基于_activityCount来进行判断的，如果队列中有请求则显示网络指示器，无论有多少请求。bug。这种方式就比较适合用count的方式进行容错，内部针对count做一些判断操作。[self willChangeValueForKey:@"activityCount"];
@synchronized(self) {
_activityCount++;
}
[self didChangeValueForKey:@"activityCount"];
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
[self updateCurrentStateForNetworkActivityChange];
});
}
- (void)decrementActivityCount {
[self willChangeValueForKey:@"activityCount"];
@synchronized(self) {
_activityCount = MAX(_activityCount - 1, 0);
}
[self didChangeValueForKey:@"activityCount"];
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
[self updateCurrentStateForNetworkActivityChange];
});
}
indicatorManager是多线程安全的，在一些关键地方都通过synchronized的方式加锁，防止从各个线程调用过来的通知造成资源抢夺的问题。AFNetworkReachabilityManager
AFNetworking中还有很重要的一部分，就是Reachability，用来做网络状态监控的。AFNetworking、YYKit、苹果官方都提供有Reachability的API使用，内部实现原理基本差不多。SystemConfiguration.framework框架的SCNetworkReachability，注册一个Callback然后等着回调就可以。这里讲一下核心逻辑，一些细枝末节的就忽略了。Reachability提供了两种初始化方法，一种是通过域名初始化的managerForDomain:方法，传入一个域名，基于这个域名的访问情况来判断当前网络状态。另一种是通过地址初始化的managerForAddress:方法，创建一个sockaddr_in对象，并基于这个对象来判断网络状态。SCNetworkReachabilityRef reachability = SCNetworkReachabilityCreateWithAddress(kCFAllocatorDefault, (const struct sockaddr *)address);
AFNetworkReachabilityManager *manager = [[self alloc] initWithReachability:reachability];
CFRelease(reachability);
return manager;
}
+ (instancetype)manager {
struct sockaddr_in address;
bzero(&address, sizeof(address));
address.sin_len = sizeof(address);
address.sin_family = AF_INET;
return [self managerForAddress:&address];
}
startMonitoring中是开启网络监测的核心代码，主要逻辑是设置了两个Callback，一个是block的一个是函数的，并添加到Runloop中开始监控。由此可以推测，Reachability的代码实现主要依赖Runloop的事件循环，并且在事件循环中判断网络状态。AFNetworkReachabilityCallback函数，回调有三个参数。target是SCNetworkReachabilityRef对象，flags是网络状态，info是我们设置的block回调参数。回调Callback函数后，内部会通过block以及通知的形式，对外发出回调。[self stopMonitoring];
if (!self.networkReachability) {
return;
}
__weak __typeof(self)weakSelf = self;
AFNetworkReachabilityStatusBlock callback = ^(AFNetworkReachabilityStatus status) {
__strong __typeof(weakSelf)strongSelf = weakSelf;
strongSelf.networkReachabilityStatus = status;
if (strongSelf.networkReachabilityStatusBlock) {
strongSelf.networkReachabilityStatusBlock(status);
}
};
SCNetworkReachabilityContext context = {0, (__bridge void *)callback, AFNetworkReachabilityRetainCallback, AFNetworkReachabilityReleaseCallback, NULL};
SCNetworkReachabilitySetCallback(self.networkReachability, AFNetworkReachabilityCallback, &context);
SCNetworkReachabilityScheduleWithRunLoop(self.networkReachability, CFRunLoopGetMain(), kCFRunLoopCommonModes);
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0),^{
SCNetworkReachabilityFlags flags;
if (SCNetworkReachabilityGetFlags(self.networkReachability, &flags)) {
AFPostReachabilityStatusChange(flags, callback);
}
});
}
- (void)stopMonitoring {
if (!self.networkReachability) {
return;
}
SCNetworkReachabilityUnscheduleFromRunLoop(self.networkReachability, CFRunLoopGetMain(), kCFRunLoopCommonModes);
}
static void AFNetworkReachabilityCallback(SCNetworkReachabilityRef __unused target, SCNetworkReachabilityFlags flags, void *info) {
AFPostReachabilityStatusChange(flags, (__bridge AFNetworkReachabilityStatusBlock)info);
}
AFNetworking总结
AFNetworking对请求数据的序列化，以及返回数据的反序列化做了很多处理。使开发者只需要传入一个字典即可构建请求参数，无需处理拼接到URL后面或参数转换为body二进制的细节，这些都由AFNetworking内部处理并进行容错，开发者只需要指定请求方式即可。AFNetworking实现https也很方便，AFSecurityPolicy可以很好的管理CA以及自签名证书，以及处理https请求过程中的一些逻辑，我们只需要告诉AFNetworking怎么处理即可，如果不指定处理方式则使用默认CA证书的方式处理。AFNetworking对于后台下载以及断点续传有很好的支持，我们可以在AFNetworking的基础上，很简单的就完成一个下载模块的设计。如果自己写后台下载和断点续传的代码，工作量还是不小的。AFNetworking在网络库的设计上还提供了很强的自定义性，例如指定证书、URL缓存处理，以及下载过程中不同下载阶段的处理。如果没有提供自定义处理，则使用默认处理方式。AFSecurityPolicy
AFN支持https请求，并通过AFSecurityPolicy类来处理https证书及验证，但其https请求的执行还是交给NSURLSession去完成的。NSURLSession的一个代理方法，当需要进行证书验证时，可以重写此方法并进行自定义的验证处理。验证完成后通过completionHandler的block来告知处理结果，并且将验证结果disposition和公钥credential传入。AFN通过AFSecurityPolicy类提供了验证逻辑，并且在内部可以进行证书的管理。也可以不使用AFN提供的验证逻辑，重写sessionDidReceiveAuthenticationChallenge的block即可自定义验证逻辑，不走AFN的逻辑。didReceiveChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge
completionHandler:(void (^)(NSURLSessionAuthChallengeDisposition disposition, NSURLCredential *credential))completionHandler
{
NSURLSessionAuthChallengeDisposition disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
__block NSURLCredential *credential = nil;
if (self.sessionDidReceiveAuthenticationChallenge) {
disposition = self.sessionDidReceiveAuthenticationChallenge(session, challenge, &credential);
} else {
if ([challenge.protectionSpace.authenticationMethod isEqualToString:NSURLAuthenticationMethodServerTrust]) {
if ([self.securityPolicy evaluateServerTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust forDomain:challenge.protectionSpace.host]) {
credential = [NSURLCredential credentialForTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust];
if (credential) {
disposition = NSURLSessionAuthChallengeUseCredential;
} else {
disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
}
} else {
disposition = NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge;
}
} else {
disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
}
}
if (completionHandler) {
completionHandler(disposition, credential);
}
}
NSURLSession请求验证的回调，对于每个task也有对应的代理方法。两个代理方法内部实现基本一样，区别在于对于每个task，AFN提供了taskDidReceiveAuthenticationChallenge回调block，可以由外界自定义证书验证过程。NSURLSession的，参数是一个NSURLSessionAuthChallengeDisposition类型的枚举，表示证书验证的情况，此枚举包含下面几个具体值。NSURLSessionAuthChallengeUseCredential
使用当前证书建立SSL连接，并处理后续请求NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling
使用默认的处理方式，当前证书被忽略NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge
验证不通过，取消整个网络请求NSURLSessionAuthChallengeRejectProtectionSpace
这次验证被忽略，但不取消网络请求
HTTPS请求的密钥管理等安全相关的处理，都放在Security.framework框架中。在AFSecurityPolicy中经常可以看到SecTrustRef类型的变量，其表示的就是密钥对象，其中包含了公钥等信息。SecTrustCopyPublicKey(serverTrust)
// 打印的公钥(公钥已做脱敏)
<SecKeyRef algorithm id: 1, key type: RSAPublicKey, version: 4, block size: 2048 bits, exponent: {hex: 10001, decimal: 65537}, modulus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addr: 0x280396dc0>
AFSecurityPolicy的职责比较单一，只处理公钥和验证的逻辑，其定义是一个单例对象。此类主要由四个属性和一个方法构成。@property (readonly, nonatomic, assign) AFSSLPinningMode SSLPinningMode;
// 本地自签名证书集合
@property (nonatomic, strong, nullable) NSSet <NSData *> *pinnedCertificates;
// 是否验证证书的合法性(是否允许自签名证书)
@property (nonatomic, assign) BOOL allowInvalidCertificates;
// 是否验证域名是否有效
@property (nonatomic, assign) BOOL validatesDomainName;
AFSecurityPolicy的功能基本就两个。一个是通过CA的方式进行验证，另一个就是进行SSL Pinning自签名验证。evaluateServerTrust:forDomain:是AFSecurityPolicy最主要的方法，用来进行证书的合法性验证。AFSecurityPolicy进行SSL Pinning验证的方式分为以下三种，如果是None则会执行正常CA验证的流程，其他两种都是自签名的流程。AFN中默认的调用是defaultPolicy方法，其内部设置的是AFSSLPinningModeNone模式。AFSSLPinningModeNone
正常流程，通过CA机构颁发的公钥，对服务器下发的证书验证数字签名，并且获得公钥。AFSSLPinningModeCertificate
不通过CA的流程进行验证，而是通过本地内置的服务端证书进行验证，验证过程分为两步。首先验证证书是否过期或失效，其次验证本地是否包含此证书。AFSSLPinningModePublicKey
不进行CA的验证，也不验证证书，只验证公钥是否有效。
.cer的文件，并存在一个自签名证书的集合中。也可以在创建AFSecurityPolicy对象时传入SSLPinningMode，下面是查找本地.cer文件的逻辑。NSArray *paths = [bundle pathsForResourcesOfType:@"cer" inDirectory:@"."];
NSMutableSet *certificates = [NSMutableSet setWithCapacity:[paths count]];
for (NSString *path in paths) {
NSData *certificateData = [NSData dataWithContentsOfFile:path];
[certificates addObject:certificateData];
}
return [NSSet setWithSet:certificates];
}
HTTPS在进行握手时，需要通过CA的公钥进行验证，保证服务器公钥的合法性，没有被篡改为有问题的公钥。如果使用CA机构颁发的证书，无论使用NSURLSession还是AFNetworking都不需要修改代码，这些都会自动完成。如果不想使用CA的证书验证，例如自签名证书在CA证书验证时就会失败。CA的验证方式。AFN为我们提供了自签名证书的验证方法，通过SSLPinningMode设置验证方式为自签名，并且传入证书集合。如果没有传入证书集合，则AFN默认会遍历整个沙盒，查找所有.cer的证书。AFSecurityPolicy的allowInvalidCertificates设置为YES，默认是NO，表示允许无效的证书，也就是自签名的证书。NSData *certData = [NSData dataWithContentsOfFile:cerPath];
NSSet *set = [NSSet setWithObject:certData];
AFSecurityPolicy *securityPolicy = [AFSecurityPolicy policyWithPinningMode:AFSSLPinningModeCertificate withPinnedCertificates:set];
securityPolicy.allowInvalidCertificates = YES;
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