AFNetworking与WebSocket

AFNetworking: 转自 AFNetWorking原理

首先我们先看原生的网络请求过程:

NSMutableURLRequest *request = [[NSMutableURLRequest alloc] initWithURL:[[NSURL alloc] initWithString:@"https://github.com"]];

NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];

NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithRequest:request

                                      completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {

                                          NSString *dataStr = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];

                                          NSLog(@"%@", dataStr);

                                      }];

[task resume];

注意:在iOS9中,苹果至少包含HTTPs,如果你要发送不安全的HTTP请求,需要在info.plist中加入如下键值对才能发出不安全的HTTP请求:


还有一件事情是要注意的是,AFNetworking默认接收json格式的响应(因为这是在iOS平台上的框架,通常不需要text / html),如果想要返回html,需要设置 acceptableContentTypes


首先我们在AFNetWorking源码地址里download下来,打开工程文件,可以看到里面内容分为两个部分,一个是AFNetworking,另一个是UIKit+AFNetworking

很明显,第一个是用来做网络请求相关的,第二个则是和UI使用相关的,我们先看第一个

在看完头文件和README之后,你会发现AFURLSessionManager和AFHTTPSessionManager是里面比较重要的两个类

这里我先讲AFURLSessionManager这个类

首先浏览完这个类从API,发现其主要提供了数据的请求、上传和下载功能

在属性方面:

@property(readonly,nonatomic,strong)NSArray *tasks;

@property(readonly,nonatomic,strong)NSArray *dataTasks;

@property(readonly,nonatomic,strong)NSArray *uploadTasks;

@property(readonly,nonatomic,strong)NSArray *downloadTasks;

通过这四个属性,我们分别可以拿到总的任务集合、数据任务集合、上传任务集合和下载任务集合

@property(nonatomic,assign)BOOL attemptsToRecreateUploadTasksForBackgroundSessions;

这个属性非常重要,注释里面写到,在iOS7中存在一个bug,在创建后台上传任务时,有时候会返回nil,所以为了解决这个问题,AFNetworking遵照了苹果的建议,在创建失败的时候,会重新尝试创建,次数默认为3次,所以你的应用如果有场景会有在后台上传的情况的话,记得将该值设为YES,避免出现上传失败的问题

FOUNDATION_EXPORT NSString*constAFNetworkingTaskDidResumeNotification;

进入到实现文件里面,我们可以看到在外部API调用dataTask、uploadTask、downloadTask方法实际上都是completionHanlder block返回出来的,但是我们知道网络请求是delegate返回结果的,AF内部做了巧妙的操作,他对每个task都增加代理设置

AF分为如下5个功能模块:

网络通信模块(AFURLSessionManager、AFHTTPSessionManger)

网络状态监听模块(Reachability)

网络通信安全策略模块(Security)

网络通信信息序列化/反序列化模块(Serialization)

对于iOS UIKit库的集成扩展(UIKit)

NSURLSession模块主要包括以下两个类:

AFHttpSessionManager和AFURLSessionManager。AFHttpSessionManager继承自AFURLSessionManager,是主要http网络请求的接口暴露层。封装了get,post,put,delete,head,patch等标准http请求

AFURLSessionManager作用:

创建和管理NSURLSession 、NSURLSessionTask

实现AFURLSessionDelegate等协议的代理方法

引入AFSecurityPolicy保证请求安全

首先我们简单的写个get请求:

AFHTTPSessionManager *manager = [[AFHTTPSessionManager alloc]init];

[manager GET:@"http://localhost" parameters:nil progress:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {

} failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {

}];

初始化都调用到- (instancetype)initWithBaseURL:(NSURL *)url sessionConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)configuration方法中来了。

其实初始化方法都调用父类的初始化方法。父类也就是AF3.x最最核心的类AFURLSessionManager。几乎所有的类都是围绕着这个类在处理业务逻辑。

除此之外,方法中把baseURL存了起来,还生成了一个请求序列对象和一个响应序列对象。后面再细说这两个类是干什么用的。

父类AFURLSessionManager的初始化方法:需要注意的问题

1.self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;这个operationQueue就是我们代理回调的queue。这里把代理回调的线程并发数设置为1了。至于这里为什么要这么做,我们先留一个坑,等我们讲完AF2.x之后再来分析这一块。

2.第二就是我们初始化了一些属性,其中包括self.mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier,这个是用来让每一个请求task和我们自定义的AF代理来建立映射用的,其实AF对task的代理进行了一个封装,并且转发代理到AF自定义的代理,这是AF比较重要的一部分

3.[self.session getTasksWithCompletionHandler:^(NSArray*dataTasks,NSArray*uploadTasks,NSArray*downloadTasks){}];

这个方法用来异步的获取当前session的所有未完成的task。其实讲道理来说在初始化中调用这个方法应该里面一个task都不会有;

这是为了防止后台回来,重新初始化这个session,一些之前的后台请求任务,导致程序的crash


请求方法做了哪些工作:

1.用self.requestSerializer(AFURLRequestSerializer)和各种参数去获取了一个我们最终请求网络需要的NSMutableURLRequest实例。

2.调用另外一个方法dataTaskWithRequest去拿到我们最终需要的NSURLSessionDataTask实例,并且在完成的回调里,调用我们传过来的成功和失败的回调

说到底这个方法还是没有做实事,我们继续到requestSerializer方法里去看,看看AF到底如何拼接成我们需要的request的:

1.设置request的请求类型,get,post,put...等

2.往request里添加一些参数设置,其中AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths()是一个c函数,返回一个数组,我们来看看这个函数:

3. 把需要传递的参数进行编码,并且设置到request中去:

//将传入的parameters进行编码,并添加到request中mutableRequest=[[self requestBySerializingRequest:mutableRequest withParameters:parameters error:error]mutableCopy];

其实这个函数就是封装了一些属性的名字,这些都是NSUrlRequest的属性。

再来看看self.mutableObservedChangedKeyPaths,这个是当前类的一个属性:

在-init方法对这个集合进行了初始化,并且对当前类的和NSUrlRequest相关的那些属性添加了KVO监听

[mutableRequestsetValue:[selfvalueForKeyPath:keyPath]forKey:keyPath];

用KVC的方式,把属性值都设置到我们请求的request中去。

requestBySerializingRequest: withParameters:  error:

这个方法做了3件事:

1.从self.HTTPRequestHeaders中拿到设置的参数,赋值要请求的request里去

2.把请求网络的参数,从array dic set这些容器类型转换为字符串,具体转码方式,我们可以使用自定义的方式,也可以用AF默认的转码方式。自定义的方式没什么好说的,想怎么去解析由你自己来决定。

整个转码过程,我们举个例子梳理下,就是以下这3步:

@{

    @"name" : @"bang",

    @"phone": @{@"mobile": @"xx", @"home": @"xx"},

    @"families": @[@"father", @"mother"],

    @"nums": [NSSet setWithObjects:@"1", @"2", nil]

}

->

@[

    field: @"name", value: @"bang",

    field: @"phone[mobile]", value: @"xx",

    field: @"phone[home]", value: @"xx",

    field: @"families[]", value: @"father",

    field: @"families[]", value: @"mother",

    field: @"nums", value: @"1",

    field: @"nums", value: @"2",

]

->

name=bang&phone[mobile]=xx&phone[home]=xx&families[]=father&families[]=mother&nums=1&num=2

紧接着这个方法还根据该request中请求类型,来判断参数字符串应该如何设置到request中去。如果是GET、HEAD、DELETE,则把参数quey是拼接到url后面的。而POST、PUT是把query拼接到http body中的:

至此,我们生成了一个request.

我们继续往下看:当解析错误,

            dispatch_async(self.completionQueue ?: dispatch_get_main_queue(), ^{

                failure(nil, serializationError);

            });

我们直接调用传进来的fauler的Block失败返回了,这里有一个self.completionQueue,这个是我们自定义的,这个是一个GCD的Queue如果设置了那么从这个Queue中回调结果,否则从主队列回调

实际上这个Queue还是挺有用的,之前还用到过。我们公司有自己的一套数据加解密的解析模式,所以我们回调回来的数据并不想是主线程,我们可以设置这个Queue,在分线程进行解析数据,然后自己再调回到主线程去刷新UI。

言归正传,我们接着调用了父类的生成task的方法,并且执行了一个成功和失败的回调,我们接着去父类AFURLSessionManger里看(总算到我们的核心类了..)

- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request

                              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;

    //第一件事,创建NSURLSessionDataTask,里面适配了Ios8以下taskIdentifiers,函数创建task对象。

    //其实现应该是因为iOS 8.0以下版本中会并发地创建多个task对象,而同步有没有做好,导致taskIdentifiers 不唯一…这边做了一个串行处理,串行队列里面还有用GCD创建了个单例

    url_session_manager_create_task_safely(^{

        dataTask = [self.session dataTaskWithRequest:request];

    });

    [self addDelegateForDataTask:dataTask uploadProgress:uploadProgressBlock downloadProgress:downloadProgressBlock completionHandler:completionHandler];

    return dataTask;

}

我们注意到这个方法非常简单,就调用了一个url_session_manager_create_task_safely()函数,传了一个Block进去,Block里就是iOS原生生成dataTask的方法。此外,还调用了一个addDelegateForDataTask的方法。

我们到这个函数的内部去看一下:

static void url_session_manager_create_task_safely(dispatch_block_t block) {

    if (NSFoundationVersionNumber < NSFoundationVersionNumber_With_Fixed_5871104061079552_bug) {

        // Fix of bug

        // Open Radar:http://openradar.appspot.com/radar?id=5871104061079552 (status: Fixed in iOS8)

        // Issue about:https://github.com/AFNetworking/AFNetworking/issues/2093

      //理解下,第一为什么用sync,因为是想要主线程等在这,等执行完,在返回,因为必须执行完dataTask才有数据,传值才有意义。

      //第二,为什么要用串行队列,因为这块是为了防止ios8以下内部的dataTaskWithRequest是并发创建的,

      //这样会导致taskIdentifiers这个属性值不唯一,因为后续要用taskIdentifiers来作为Key对应delegate。

        dispatch_sync(url_session_manager_creation_queue(), block);

    } else {

        block();

    }

}

static dispatch_queue_t url_session_manager_creation_queue() {

    static dispatch_queue_t af_url_session_manager_creation_queue;

    static dispatch_once_t onceToken;

    //保证了即使是在多线程的环境下,也不会创建其他队列

    dispatch_once(&onceToken, ^{

        af_url_session_manager_creation_queue = dispatch_queue_create("com.alamofire.networking.session.manager.creation", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

    });

    return af_url_session_manager_creation_queue;

}

方法非常简单,关键是理解这么做的目的:为什么我们不直接去调用

dataTask = [self.session dataTaskWithRequest:request];

非要绕这么一圈,我们点进去bug日志里看看,原来这是为了适配iOS8的以下,创建session的时候,偶发的情况会出现session的属性taskIdentifier这个值不唯一,而这个taskIdentifier是我们后面来映射delegate的key,所以它必须是唯一的。

具体原因应该是NSURLSession内部去生成task的时候是用多线程并发去执行的。想通了这一点,我们就很好解决了,我们只需要在iOS8以下同步串行的去生成task就可以防止这一问题发生(如果还是不理解同步串行的原因,可以看看注释

我们接着看到:

[self addDelegateForDataTask:dataTask uploadProgress:uploadProgressBlock downloadProgress:downloadProgressBlock completionHandler:completionHandler];

调用到:

- (void)addDelegateForDataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask

                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] init];

    // AFURLSessionManagerTaskDelegate与AFURLSessionManager建立相互关系

    delegate.manager = self;

    delegate.completionHandler = completionHandler;

    //这个taskDescriptionForSessionTasks用来发送开始和挂起通知的时候会用到,就是用这个值来Post通知,来两者对应

    dataTask.taskDescription = self.taskDescriptionForSessionTasks;

    // ***** 将AF delegate对象与 dataTask建立关系

    [self setDelegate:delegate forTask:dataTask];

    // 设置AF delegate的上传进度,下载进度块。

    delegate.uploadProgressBlock = uploadProgressBlock;

    delegate.downloadProgressBlock = downloadProgressBlock;

}

总结一下:

1)这个方法,生成了一个AFURLSessionManagerTaskDelegate,这个其实就是AF的自定义代理。我们请求传来的参数,都赋值给这个AF的代理了。

2)delegate.manager = self;代理把AFURLSessionManager这个类作为属性了,我们可以看到:

@property(nonatomic,weak)AFURLSessionManager*manager;

这个属性是弱引用的,所以不会存在循环引用的问题。

3)我们调用了[self setDelegate:delegate forTask:dataTask];这个方法主要就是把AF代理和task建立映射,存在了一个我们事先声明好的字典里。

我们进去看看这个方法做了什么:

- (void)setDelegate:(AFURLSessionManagerTaskDelegate *)delegate

            forTask:(NSURLSessionTask *)task

{

    //断言,如果没有这个参数,debug下crash在这

    NSParameterAssert(task);

    NSParameterAssert(delegate);

    //加锁保证字典线程安全

    [self.lock lock];

    // 将AF delegate放入以taskIdentifier标记的词典中(同一个NSURLSession中的taskIdentifier是唯一的)

    self.mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier[@(task.taskIdentifier)] = delegate;

    // 为AF delegate 设置task 的progress监听

    [delegate setupProgressForTask:task];

    //添加task开始和暂停的通知

    [self addNotificationObserverForTask:task];

    [self.lock unlock];

}

这个方法主要就是把AF代理和task建立映射,存在了一个我们事先声明好的字典里。

而要加锁的原因是因为本身我们这个字典属性是mutable的,是线程不安全的。而我们对这些方法的调用,确实是会在复杂的多线程环境中,后面会仔细提到线程问题。


接着task就开始请求网络了,还记得我们初始化方法中:

self.session=[NSURLSession sessionWithConfiguration:self.sessionConfiguration delegate:selfdelegateQueue:self.operationQueue];

我们把AFUrlSessionManager作为了所有的task的delegate。当我们请求网络的时候,这些代理开始调用了:

NSURLSessionDelegate中:

@protocol NSURLSessionDelegate

@protocol NSURLSessionTaskDelegate

@protocol NSURLSessionDataDelegate

@protocol NSURLSessionDownloadDelegate

@protocol NSURLSessionStreamDelegate

而AF还重写了respondsToSelector方法:


网络通信安全策略模块(Security):

AFN提供的三种安全策略:

typedef NS_ENUM(NSUInteger, AFSSLPinningMode) {

    AFSSLPinningModeNone,//无校验

    AFSSLPinningModePublicKey,//公钥校验

    AFSSLPinningModeCertificate,//证书校验

};

三个类方法初始化安全策略:

//默认的安全策略,不允许无效的证书,需要验证域名,不会对固定的证书和公钥做校验;

+ (instancetype)defaultPolicy;

//创建并返回一个指定安全模式的策略;

+ (instancetype)policyWithPinningMode:(AFSSLPinningMode)pinningMode;

//创建并返回一个指定安全模式并绑定证书的安全策略。

+ (instancetype)policyWithPinningMode:(AFSSLPinningMode)pinningMode withPinnedCertificates:(NSSet *)pinnedCertificates;


网络状态监听模块(Reachability)

AFN提供的四种网络状态:

typedef NS_ENUM(NSInteger, AFNetworkReachabilityStatus) {

    AFNetworkReachabilityStatusUnknown          = -1,//未知网络

    AFNetworkReachabilityStatusNotReachable     = 0,//没网络

    AFNetworkReachabilityStatusReachableViaWWAN = 1,//蜂窝网络

    AFNetworkReachabilityStatusReachableViaWiFi = 2,//wifi

}

网络状态改变时,block回调:

- (void)setReachabilityStatusChangeBlock:(nullable void (^)(AFNetworkReachabilityStatus status))block;

网络通信信息序列化/反序列化模块(Serialization)

暂定一种HTTP请求序列化类型:

typedef NS_ENUM(NSUInteger, AFHTTPRequestQueryStringSerializationStyle) {

    AFHTTPRequestQueryStringDefaultStyle = 0,

};

AFURLRequestSerialization协议:返回一个带指定参数的序列化请求。

AFHTTPRequestSerializer类(遵守AFURLRequestSerialization协议):

对序列化参数进行编码、是否可以用手机流量创建网络、创建请求的缓存策略、创建cookies处理方式、是否在接收请求响应之前继续发送请求、设置超时时间、设置获取请求头信息、设置清除http auth信息、默认和自定义查询字符串序列化方法。

AFURLResponseSerialization协议:返回一个带指定参数的序列化响应协议

AFHTTPResponseSerializer类:初始化响应类、设置响应可接受的状态码、设置响应可接受的Content - Type类型、是否返回有效的响应

AFJSONResponseSerializer:检验和解码application/json、text/json、text/javascript类型的响应

AFXMLParserResponseSerializer:检验和解码application/xml、text/xml类型的响应

AFXMLDocumentResponseSerializer:检验和解码application/xml、text/xml文档类型的响应

AFPropertyListResponseSerializer:检验和解码x-plist类型的响应

AFImageResponseSerializer:检验和解码UIImage和NSImage类型的响应

AFCompoundResponseSerializer:检验和解码多种潜在类型的响应

对于iOS UIKit库的扩展(UIKit):


答案和其他问题待更新!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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