AFNetworking知识点之AFURLSessionManager

AFNetworking是在iOS开发者中最受欢迎的网络框架，于是也就成了众多iOS开发者学习的对象，里面确实有很多值得我们学习的知识点，出去找工作几乎也都会问到这些东西，网上关于AFN的解析数不胜数，我们今天就不做什么解析了，只把其中涉及到的知识点做一下笔记。

static dispatch_queue_t url_session_manager_creation_queue() {
    static dispatch_queue_t af_url_session_manager_creation_queue;
    static dispatch_once_t onceToken;
    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;
}

这个静态函数主要涉及的知识点都是GCD方面的， dspatch_once函数是一个block只执行一次的函数，然后用dispatch_queue_create(const char *_Nullable label, dispatch_queue_attr_t _Nullable attr)函数用于创建一个队列，第一个参数是队列名，第二个参数是队列属性(同步(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)、异步(DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT))。

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
        dispatch_sync(url_session_manager_creation_queue(), block);
    } else {
        block();
    }
}

这个函数是为了修复iOS8之前的bug，如果版本号是iOS8之前的则调用dispatch_sync(url_session_manager_creation_queue(), block);这句把block加入上一个函数生成的同步队列中去执行，如果不是就直接执行block。

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;
}

这个方法是创建一个调度组，也是GCD里的函数，可以把任务放在队列中特定的调度组里。

for (NSProgress *progress in @[ _uploadProgress, _downloadProgress ])
    {
        progress.totalUnitCount = NSURLSessionTransferSizeUnknown;
        progress.cancellable = YES;
        progress.cancellationHandler = ^{
            [weakTask cancel];
        };
        progress.pausable = YES;
        progress.pausingHandler = ^{
            [weakTask suspend];
        };
        if ([progress respondsToSelector:@selector(setResumingHandler:)]) {
            progress.resumingHandler = ^{
                [weakTask resume];
            };
        }
        [progress addObserver:self
                   forKeyPath:NSStringFromSelector(@selector(fractionCompleted))
                      options:NSKeyValueObservingOptionNew
                      context:NULL];
    }

respondsToSelector判断对象能否响应方法，- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context我们常常说的kvo，给oc对象添加观察者。

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change context:(void *)context {
   if ([object isEqual:self.downloadProgress]) {
        if (self.downloadProgressBlock) {
            self.downloadProgressBlock(object);
        }
    }
    else if ([object isEqual:self.uploadProgress]) {
        if (self.uploadProgressBlock) {
            self.uploadProgressBlock(object);
        }
    }
}

kvo的回调方法，当你观察的keyPath发生变化时调用这个方法。

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
      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];
            }
        }
    }
}

下载任务完成时调用的方法，下载任务是把下载到的文件临时放在location的文字，需要我们手动调用- (BOOL)moveItemAtURL:(NSURL *)srcURL toURL:(NSURL *)dstURL error:(NSError **)error方法放到指定位置。

static inline void af_swizzleSelector(Class theClass, SEL originalSelector, SEL swizzledSelector) {
    Method originalMethod = class_getInstanceMethod(theClass, originalSelector);
    Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(theClass, swizzledSelector);
    method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
}

static inline BOOL af_addMethod(Class theClass, SEL selector, Method method) {
    return class_addMethod(theClass, selector,  method_getImplementation(method),  method_getTypeEncoding(method));
}

这里涉及到的是iOS的runtime方面的知识，现在有一部分人的观点就是runtime没用，这不就被打脸了，还是很有用的。
OBJC_EXPORT Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name)函数用于获取类的实例方法，第一个参数就是类名，第二个参数要获取的方法名。
OBJC_EXPORT void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)交换两个参数的实现指针。
OBJC_EXPORT IMP method_getImplementation(Method m)获取方法的实现。
OBJC_EXPORT const char *method_getTypeEncoding(Method m)获取方法的编码类型，包括参数和返回值，类似v32@0:8@16@24这种。
OBJC_EXPORT BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)在类中添加新的方法。

+ (void)load {
    //https://github.com/AFNetworking/AFNetworking/pull/2702
    if (NSClassFromString(@"NSURLSessionTask")) {
        /**
         iOS 7和iOS 8在NSURLSessionTask实现上有些许不同，这使得下面的代码实现略显trick
         关于这个问题，大家做了很多Unit Test，足以证明这个方法是可行的
         目前我们所知的：
            - NSURLSessionTasks是一组class的统称，如果你仅仅使用提供的API来获取NSURLSessionTask的class，并不一定返回的是你想要的那个（获取NSURLSessionTask的class目的是为了获取其resume方法）
            - 简单地使用[NSURLSessionTask class]并不起作用。你需要新建一个NSURLSession，并根据创建的session再构建出一个NSURLSessionTask对象才行。
            - iOS 7上，localDataTask（下面代码构造出的NSURLSessionDataTask类型的变量，为了获取对应Class）的类型是 __NSCFLocalDataTask，__NSCFLocalDataTask继承自__NSCFLocalSessionTask，__NSCFLocalSessionTask继承自__NSCFURLSessionTask。
            - iOS 8上，localDataTask的类型为__NSCFLocalDataTask，__NSCFLocalDataTask继承自__NSCFLocalSessionTask，__NSCFLocalSessionTask继承自NSURLSessionTask
          - iOS 7上，__NSCFLocalSessionTask和__NSCFURLSessionTask是仅有的两个实现了resume和suspend方法的类，另外__NSCFLocalSessionTask中的resume和suspend并没有调用其父类（即__NSCFURLSessionTask）方法，这也意味着两个类的方法都需要进行method swizzling。
            - iOS 8上，NSURLSessionTask是唯一实现了resume和suspend方法的类。这也意味着其是唯一需要进行method swizzling的类
            - 因为NSURLSessionTask并不是在每个iOS版本中都存在，所以把这些放在此处（即load函数中），比如给一个dummy class添加swizzled方法都会变得很方便，管理起来也方便。

         一些假设前提:
            - 目前iOS中resume和suspend的方法实现中并没有调用对应的父类方法。如果日后iOS改变了这种做法，我们还需要重新处理
            - 没有哪个后台task会重写resume和suspend函数
         */
        NSURLSessionConfiguration *configuration = [NSURLSessionConfiguration ephemeralSessionConfiguration];
        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];
        }
        
        [localDataTask cancel];
        [session finishTasksAndInvalidate];
    }
}

上面的注释已经解释清楚了，主要是针对iOS7和iOS8上resume和suspend方法实现的不同，手动添加了af_resume和af_suspend方法，然后利用上面的runtime函数，交换实现指针。

- (NSArray *)tasksForKeyPath:(NSString *)keyPath {
    __block NSArray *tasks = nil;
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    [self.session getTasksWithCompletionHandler:^(NSArray *dataTasks, NSArray *uploadTasks, NSArray *downloadTasks) {
        if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(dataTasks))]) {
            tasks = dataTasks;
        } else if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(uploadTasks))]) {
            tasks = uploadTasks;
        } else if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(downloadTasks))]) {
            tasks = downloadTasks;
        } else if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(tasks))]) {
            tasks = [@[dataTasks, uploadTasks, downloadTasks] valueForKeyPath:@"@unionOfArrays.self"];
        }

        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    }];

    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    return tasks;
}

这个方法里涉及两个知识点，一个是关于信号量，一个是关于kvc。
关于信号量的知识我在前面GCD中也是讲过的，这里简单写一下：

dispatch_semaphore_create 创建一个semaphore　
dispatch_semaphore_signal 发送一个信号　
dispatch_semaphore_wait 等待信号

信号量的主要作用就是控制并发量，信号量为0则阻塞线程，大于0则不会阻塞。我们通过改变信号量的值，来控制是否阻塞线程，从而控制并发控制。
valueForKeyPath:方法是kvc中的方法，这里说一下这个方法的一些用法：

@count:返回一个值为集合中对象总数的NSNumber对象
@sum: 首先把集合中的每个对象都转换为double类型，然后计算其总，最后返回一个值为这个总和的NSNumber对象
@avg: 首先把集合中的每个对象都转换为double类型，然后计算其平均值，最后返回一个值为这个总和的NSNumber对象
@max: 使用compare:方法来确定最大值。所以为了让其正常工作，集合中所有的对象都必须支持和另一个对象的比较
@min: 但是返回的是集合中的最小值。
@distinctUnionOfObjects:获取数组中每个对象的属性的值，放到一个数组中并返回，会对数组去重。
@unionOfObjects: 同@distinctUnionOfObjects，但是不去重。
@distinctUnionOfArrays: 获取数组中每个数组中的每个对象的属性的值，放到一个数组中并返回，会对数组去重复。
@unionOfArrays:同@distinctUnionOfArrays，但是不去重。
@distinctUnionOfSets: 获取集合中每个集合中的每个对象的属性的值，放到一个集合中并返回。

- (void)invalidateSessionCancelingTasks:(BOOL)cancelPendingTasks {
    if (cancelPendingTasks) {
        [self.session invalidateAndCancel];
    } else {
        [self.session finishTasksAndInvalidate];
    }
}

这里涉及到任务的两种关闭方法：
invalidateAndCancel直接关闭会话。
finishTasksAndInvalidate等当前任务完成之后关闭会话。

#pragma mark - NSURLSessionDelegate
//会话失效的回调方法
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session didBecomeInvalidWithError:(NSError *)error

//https会话请求阶段需要验证服务器证书的时候调回，涉及到的https方面的知识后面再讲
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
didReceiveChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge
 completionHandler:(void (^)(NSURLSessionAuthChallengeDisposition disposition, NSURLCredential *credential))completionHandler
{
    //创建默认的处理方式，PerformDefaultHandling方式将忽略credential这个参数
    NSURLSessionAuthChallengeDisposition disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
    __block NSURLCredential *credential = nil;
    // 调动自身的处理方法，也就是说我们通过sessionDidReceiveAuthenticationChallenge这个block接收session，challenge 参数，返回一个NSURLSessionAuthChallengeDisposition结果，这个业务使我们自己在这个block中完成。
    if (self.sessionDidReceiveAuthenticationChallenge) {
        //调用自定义处理获取处理方式
        disposition = self.sessionDidReceiveAuthenticationChallenge(session, challenge, &credential);
    }
    //没有自定义处理方式
    else {
        //判断服务器证书的验证方法（NSURLAuthenticationMethodServerTrust：验证服务器证书）
        if ([challenge.protectionSpace.authenticationMethod isEqualToString:NSURLAuthenticationMethodServerTrust]) {
            //使用安全策略验证
            if ([self.securityPolicy evaluateServerTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust forDomain:challenge.protectionSpace.host]) {
                // 如果验证通过，根据serverTrust创建依据
                credential = [NSURLCredential credentialForTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust];
                if (credential) {
                    disposition = NSURLSessionAuthChallengeUseCredential;
                } else {
                    disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
                }
            }
            // 验证没通过，返回CancelAuthenticationChallenge
            else {
                disposition = NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge;
            }
        } else {
            disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
        }
    }
    //调用验证结果的block
    if (completionHandler) {
        completionHandler(disposition, credential);
    }
}
#pragma mark - NSURLSessionTaskDelegate
//请求重定向的时候调用的回调方法
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task willPerformHTTPRedirection:(NSHTTPURLResponse *)response newRequest:(NSURLRequest *)request completionHandler:(void (^)(NSURLRequest *))completionHandler

//和NSURLSessionDelegate的验证证书方法差不多，不讲了
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
              task:(NSURLSessionTask *)task
didReceiveChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge
 completionHandler:(void (^)(NSURLSessionAuthChallengeDisposition disposition, NSURLCredential *credential))completionHandler

//请求需要一个全新的数据时调用。比如一个请求body发送失败时，可以通过这个方法给一个新的body
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
              task:(NSURLSessionTask *)task
 needNewBodyStream:(void (^)(NSInputStream *bodyStream))completionHandler

//上传数据时多次被调用，didSendBodyData本次发送的大小，totalBytesSent总共发送的大小，totalBytesExpectedToSend预计发送的总大小
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
              task:(NSURLSessionTask *)task
   didSendBodyData:(int64_t)bytesSent
    totalBytesSent:(int64_t)totalBytesSent
totalBytesExpectedToSend:(int64_t)totalBytesExpectedToSend

//任务完成时调用
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
              task:(NSURLSessionTask *)task
didCompleteWithError:(NSError *)error
#pragma mark - NSURLSessionDataDelegate
//收到服务器响应时调用
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
          dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
didReceiveResponse:(NSURLResponse *)response
 completionHandler:(void (^)(NSURLSessionResponseDisposition disposition))completionHandler

//当dataTask变成downloadTask时调用
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
          dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
didBecomeDownloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask

//接收到数据时调用，会调用多次
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
          dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
    didReceiveData:(NSData *)data

//即将缓存响应时调用
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
          dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
 willCacheResponse:(NSCachedURLResponse *)proposedResponse
 completionHandler:(void (^)(NSCachedURLResponse *cachedResponse))completionHandler

//后台任务完成时调用
- (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session
#pragma mark - NSURLSessionDownloadDelegate
//下载完成后调用
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
      downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location

//接收到数据之后调用，bytesWritten本次接收数据大小，totalBytesWritten接收到的总数据大小，预计数据总大小
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
      downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
      didWriteData:(int64_t)bytesWritten
 totalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten
totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite

//同上，只不过是用的是fileOffset
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
      downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
 didResumeAtOffset:(int64_t)fileOffset
expectedTotalBytes:(int64_t)expectedTotalBytes
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