近期看AFNetworking2的源代码。学习这个知名网络框架的实现。顺便梳理写下文章。

AFNetworking的代码还在不断更新中，我看的是AFNetworking2.3.1。

本篇先看看AFURLConnectionOperation，AFURLConnectionOperation继承自NSOperation，是一个封装好的任务单元，在这里构建了NSURLConnection，作为NSURLConnection的delegate处理请求回调，做好状态切换，线程管理，能够说是AFNetworking最核心的类，以下分几部分说下看源代码时注意的点，最后放上代码的凝视。

0.Tricks

AFNetworking代码中有一些经常使用技巧，先说明一下。

A.clang warning

表示在这个区间里忽略一些特定的clang的编译警告，由于AFNetworking作为一个库被其它项目引用，所以不能全局忽略clang的一些警告，仅仅能在有须要的时候局部这样做，作者喜欢用?

:符号，所以常常见忽略-Wgnu警告的写法。详见这里。

B.dispatch_once

为保证线程安全。全部单例都用dispatch_once生成。保证仅仅运行一次。这也是iOS开发经常使用的技巧。比如：

C.weak & strong self

常看到一个 block 要使用 self。会处理成在外部声明一个 weak 变量指向 self。在 block 里又声明一个 strong 变量指向 weakSelf：

weakSelf是为了block不持有self。避免循环引用，而再声明一个strongSelf是由于一旦进入block运行，就不同意self在这个运行过程中释放。block运行完后这个strongSelf会自己主动释放，没有循环引用问题。

1.线程

先来看看 NSURLConnection 发送请求时的线程情况。NSURLConnection 是被设计成异步发送的，调用了start方法后。NSURLConnection 会新建一些线程用底层的 CFSocket 去发送和接收请求。在发送和接收的一些事件发生后通知原来线程的Runloop去回调事件。

NSURLConnection 的同步方法 sendSynchronousRequest 方法也是基于异步的，相同要在其它线程去处理请求的发送和接收，仅仅是同步方法会手动block住线程，发送状态的通知也不是通过 RunLoop 进行。

使用NSURLConnection有几种选择：

A.在主线程调异步接口

若直接在主线程调用异步接口，会有个Runloop相关的问题：

当在主线程调用 [[NSURLConnection alloc] initWithRequest:request delegate:self startImmediately:YES] 时。请求发出，侦听任务会增加到主线程的 Runloop 下。RunloopMode 会默觉得 NSDefaultRunLoopMode。

这表明仅仅有当前线程的Runloop 处于 NSDefaultRunLoopMode 时，这个任务才会被运行。

但当用户滚动 tableview 或 scrollview 时。主线程的 Runloop 是处于 NSEventTrackingRunLoopMode 模式下的，不会运行 NSDefaultRunLoopMode 的任务。所以会出现一个问题，请求发出后。假设用户一直在操作UI上下滑动屏幕，那在滑动结束前是不会运行回调函数的，仅仅有在滑动结束。RunloopMode 切回 NSDefaultRunLoopMode，才会运行回调函数。苹果一直把动画效果性能放在第一位，预计这也是苹果提升UI动画性能的手段之中的一个。

所以若要在主线程使用 NSURLConnection 异步接口，须要手动把 RunloopMode 设为 NSRunLoopCommonModes。这个 mode 意思是不管当前 Runloop 处于什么状态，都运行这个任务。

B.在子线程调同步接口

若在子线程调用同步接口，一条线程仅仅能处理一个请求，由于请求一发出去线程就堵塞住等待回调，须要给每一个请求新建一个线程，这是非常浪费的，这样的方式唯一的优点应该是易于控制请求并发的数量。

C.在子线程调异步接口

子线程调用异步接口，子线程须要有 Runloop 去接收异步回调事件。这里也能够每一个请求都新建一条带有 Runloop 的线程去侦听回调。但这一点优点都没有，既然是异步回调，除了处理回调内容。其它时间线程都是空暇可利用的，全部请求共用一个响应的线程就够了。

AFNetworking 用的就是第三种方式。创建了一条常驻线程专门处理全部请求的回调事件，这个模型跟 nodejs 有点类似。网络请求回调处理完。组装好数据后再给上层调用者回调，这时候回调是抛回主线程的，由于主线程是最安全的，使用者可能会在回调中更新UI。在子线程更新UI会导致各种问题，一般使用者也能够不须要关心线程问题。

下面是相关线程大致的关系。实际上多个 NSURLConnection 会共用一个 NSURLConnectionLoader 线程，这里就不细化了。除了处理 socket 的 CFSocket 线程，另一些 Javascript:Core 的线程。眼下不清楚作用，归为 NSURLConnection里的其它线程。由于 NSURLConnection 是系统控件，每一个iOS版本号可能都有不一样，能够先把 NSURLConnection 当成一个黑盒，仅仅管它的 start 和 callback 即可了。假设使用 AFHttpRequestOperationManager 的接口发送请求，这些请求会统一在一个 NSOperationQueue 里去发，所以多了上面 NSOperationQueue 的一个线程。

相关代码：-networkRequestThread:, -start:, -operationDidStart:。

2.状态机

继承 NSOperation 有个非常麻烦的东西要处理，就是改变状态时须要发 KVO 通知。否则这个类增加 NSOperationQueue 不可用了。 NSOperationQueue 是用 KVO 方式侦听 NSOperation 状态的改变。以推断这个任务当前是否已完毕。完毕的任务须要在队列中除去并释放。

AFURLConnectionOperation 对此做了个状态机，统一搞定状态切换以及发 KVO 通知的问题，内部要改变状态时，就仅仅须要类似 self.state = AFOperationReadyState 的调用而不须要做其它了，状态改变的 KVO 通知在 setState 里发出。

总的来说状态管理相关代码就三部分，一是限制一个状态能够切换到其它哪些状态。避免状态切换混乱，二是状态 Enum值 与 NSOperation 四个状态方法的相应。三是在 setState 时统一发 KVO 通知。详见代码凝视。

相关代码：AFKeyPathFromOperationState, AFStateTransitionIsValid, -setState:, -isPaused:, -isReady:, -isExecuting:, -isFinished:.

3.NSURLConnectionDelegate

处理 NSURLConnection Delegate 的内容不多，代码也是按请求回调的顺序排列下去，十分易读。主要流程就是接收到响应的时候打开 outputStream，接着有数据过来就往 outputStream 写，在上传/接收数据过程中会回调上层传进来的对应的callback。在请求完毕回调到 connectionDidFinishLoading 时。关闭 outputStream。用 outputStream 组装 responseData 作为接收到的数据。把 NSOperation 状态设为 finished。表示任务完毕，NSOperation 会自己主动调用 completeBlock，再回调到上层。

4.setCompleteBlock

NSOperation 在 iOS4.0 以后提供了个接口 setCompletionBlock。能够传入一个 block 作为任务运行完毕时（state状态机变为finished时）的回调。AFNetworking直接用了这个接口，并通过重写加了几个功能：

A.消除循环引用

在 NSOperation 的实现里，completionBlock 是 NSOperation 对象的一个成员，NSOperation 对象持有着 completionBlock，若传进来的 block 用到了 NSOperation 对象，或者 block 用到的对象持有了这个 NSOperation 对象，就会造成循环引用。这里运行完 block 后调用 [strongSelf setCompletionBlock:nil] 把 completionBlock 设成 nil。手动释放 self(NSOperation对象) 持有的 completionBlock 对象，打破循环引用。

能够理解成对外保证传进来的block一定会被释放。解决外部使用使非常easy出现的因对象关系复杂导致循环引用的问题，让使用者不知道循环引用这个概念都能正确使用。http://www.joblai.com/news/news-show-18.htm

B.dispatch_group

这里同意用户让全部 operation 的 completionBlock 在一个 group 里运行，但我没看出这样做的作用，若想组装一组请求（见以下的batchOfRequestOperations）也不须要再让completionBlock在group里运行。求解。

C.”The Deallocation Problem”

作者在凝视里说这里重写的setCompletionBlock方法攻克了”The Deallocation Problem”，实际上并没有。”The Deallocation Problem”简单来说就是不要让UIKit的东西在子线程释放。

这里假设传进来的block持有了外部的UIViewController或其它UIKit对象（以下临时称为A对象），而且在请求完毕之前其它全部对这个A对象的引用都已经释放了，那么这个completionBlock就是最后一个持有这个A对象的，这个block释放时A对象也会释放。这个block在什么线程释放。A对象就会在什么线程释放。我们看到block释放的地方是url_request_operation_completion_queue()，这是AFNetworking特意生成的子线程，所以按理说A对象是会在子线程释放的，会导致UIKit对象在子线程释放。会有问题。

但AFNetworking实际用起来却没问题，想了非常久不得其解，后来做了实验。发现iOS5以后苹果对UIKit对象的释放做了特殊处理。仅仅要发如今子线程释放这些对象，就自己主动转到主线程去释放，断点出来是由一个叫_objc_deallocOnMainThreadHelper 的方法做的。假设不是UIKit对象就不会跳到主线程释放。AFNetworking2.0仅仅支持iOS6+，所以没问题。

5.batchOfRequestOperations

这里额外提供了一个便捷接口，能够传入一组请求。在全部请求完毕后回调 complionBlock。在每个请求完毕时回调 progressBlock 通知外面有多少个请求已完毕。详情參见代码凝视，这里须要说明下 dispatch_group_enter 和dispatch_group_leave 的使用。这两个方法用于把一个异步任务增加 group 里。

一般我们要把一个任务增加一个group里是这样：

这个写法等价于

假设要把一个异步任务增加group，这样即可不通了：

这时须要这样写：

异步任务回调后才算这个group任务完毕。对batchOfRequest的实现来说就是请求完毕并回调后。才算这个任务完毕。

事实上这跟retain/release差点儿相同，都是计数，dispatch_group_enter时任务数+1，dispatch_group_leave时任务数-1，任务数为0时运行dispatch_group_notify的内容。

相关代码：-batchOfRequestOperations:progressBlock:completionBlock:

6.其它

A.锁

AFURLConnectionOperation 有一把递归锁，在全部会訪问/改动成员变量的对外接口都加了锁，由于这些对外的接口用户是能够在随意线程调用的。对于訪问和改动成员变量的接口。必须用锁保证线程安全。

B.序列化

AFNetworking 的多数类都支持序列化。但实现的是 NSSecureCoding 的接口，而不是 NSCoding，差别在于解数据时要指定 Class。用 -decodeObjectOfClass:forKey: 方法取代了 -decodeObjectForKey: 。

这样做更安全，由于序列化后的数据有可能被篡改。若不指定 Class，-decode 出来的对象可能不是原来的对象，有潜在风险。另外，NSSecureCoding 是 iOS 6 以上才有的。

详见这里。

这里在序列化时保存了当前任务状态，接收的数据等，但回调block是保存不了的。须要在取出来发送时又一次设置。能够像以下这样持久化保存和取出任务：

C.backgroundTask

这里提供了setShouldExecuteAsBackgroundTaskWithExpirationHandler 接口，决定APP进入后台后是否继续发送接收请求。并在后台执行时间超时后取消全部请求。

在 dealloc 里须要调用 [application endBackgroundTask:] ，告诉系统这个后台任务已经完毕，不然系统会一直让你的APP执行在后台。直到超时。

相关代码：-setShouldExecuteAsBackgroundTaskWithExpirationHandler:, -dealloc:

7.AFHTTPRequestOperation

AFHTTPRequestOperation 继承了 AFURLConnectionOperation，把它放一起说是由于它没做多少事情。主要多了responseSerializer，暂停下载断点续传。以及提供接口请求成功失败的回调接口 -setCompletionBlockWithSuccess:failure:。详见源代码凝视。

8.源代码凝视

1. @{
2. @"name" : @"bang",
3. @"phone": @{@"mobile": @"xx", @"home": @"xx"},
4. @"families": @[@"father", @"mother"],
5. @"nums": [NSSet setWithObjects:@"1", @"2", nil]
6. }
7. ->
8. @[
9. field: @"name", value: @"bang",
10. field: @"phone[mobile]", value: @"xx",
11. field: @"phone[home]", value: @"xx",
12. field: @"families[]", value: @"father",
13. field: @"families[]", value: @"mother",
14. field: @"nums", value: @"1",
15. field: @"nums", value: @"2",
16. ]
17. ->
18. name=bang&phone[mobile]=xx&phone[home]=xx&families[]=father&families[]=mother&nums=1&num=2

1. AFHTTPRequestOperationManager *manager = [AFHTTPRequestOperationManager manager];
2. NSDictionary *parameters = @{@"foo": @"bar"};
3. NSURL *filePath = [NSURL fileURLWithPath:@"file://path/to/image.png"];
4. [manager POST:@"http://example.com/resources.json" parameters:parameters constructingBodyWithBlock:^(id formData) {
5. [formData appendPartWithFileURL:filePath name:@"image" error:nil];
6. } success:^(AFHTTPRequestOperation *operation, id responseObject) {
7. NSLog(@"Success: %@", responseObject);
8. } failure:^(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error) {
9. NSLog(@"Error: %@", error);
10. }];

1. AFURLRequestSerialization.m