最近在补源码阅读方面的短板,第一个选择的就是AFNetworking,一方面AF的编码思路、代码质量都属于开源框架的上乘;另一方面也可以借机温习一下网络方面的东西。
AF源码解析的系列文章有很多(文末有我看过的一些推荐给大家),本文不对AF作全面的解析,仅从常驻线程这个角度解析一下2.0和3.0的差异。
AF2.x为什么需要常驻线程?
NSURLConnection
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。
大概有三种方法使用NSURLConnection
A.在主线程异步回调
若直接在主线程异步回调会存在两个问题:
[[NSURLConnection alloc] initWithRequest:request delegate:self startImmediately:YES]
1、当在主线程调用上面的初始化方法时,监听回调的任务会加入到主线程的 Runloop 下,主线程的Runloop默认的 RunloopMode 是 NSDefaultRunLoopMode。当用户滑动 scrollview 时,RunloopMode会切换到 NSEventTrackingRunLoopMode 模式,这个时候回调函数就不会执行了,直到用户停止滑动。
这个问题可以通过如下方法来解决:
NSURLConnection *connection = [[NSURLConnection alloc] initWithRequest:request delegate:self startImmediately:NO];
//设置 RunloopMode 为 NSRunLoopCommonModes(即使用户滑动 scrollview 也能即时执行回调函数)
[connection scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];
[connection start];
2、作为网络层框架,在 NSURLConnection 回调回来之后,必定要对 Response 做一些诸如序列化、错误处理的操作的。这些通用操作势必要放在子线程去做掉,接着回到主线程,框架的使用者只需要拿到处理后的 Response 进行UI 刷新即可。(PASS)
B.一个请求一条线程
来一个请求开辟一条线程,设置runloop保活线程,等待结果回调。这种方式理论上是可行的,但是你也看到了,线程开销太大了。(PASS)
C.一条常驻线程
只开辟一条子线程,设置runloop使线程常驻。所有的请求在这个线程上发起、同时也在这个线程上回调。
那有人会问:那网络请求岂不是变成了单线程?
//networkRequestThread即常驻线程
[self performSelector:@selector(operationDidStart) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
- (void)operationDidStart {
[self.lock lock];
if (![self isCancelled]) {
self.connection = [[NSURLConnection alloc] initWithRequest:self.request delegate:self startImmediately:NO];
NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
for (NSString *runLoopMode in self.runLoopModes) {
[self.connection scheduleInRunLoop:runLoop forMode:runLoopMode];
[self.outputStream scheduleInRunLoop:runLoop forMode:runLoopMode];
}
[self.outputStream open];
[self.connection start];
}
[self.lock unlock];
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:AFNetworkingOperationDidStartNotification object:self];
});
}
首先,每一个请求对应一个AFHTTPRequestOperation实例对象(以下简称operation),每一个operation在初始化完成后都会被添加到一个NSOperationQueue中。
由这个NSOperationQueue来控制并发,系统会根据当前可用的核心数以及负载情况动态地调整最大的并发 operation 数量,我们也可以通过setMaxConcurrentoperationCount:方法来设置最大并发数。注意:并发数并不等于所开辟的线程数。具体开辟几条线程由系统决定。
也就是说此处执行operation是并发的、多线程的。
经过上面ABC方案的分析,最后再来小结一下为什么AF2.x需要一条常驻线程:
首先需要在子线程去start connection,请求发送后,所在的子线程需要保活以保证正常接收到 NSURLConnectionDelegate 回调方法。如果每来一个请求就开一条线程,并且保活线程,这样开销太大了。所以只需要保活一条固定的线程,在这个线程里发起请求、接收回调。
AF3.x为什么不再需要常驻线程?
标题写的是“AFNetworking3.0后为什么不再需要常驻线程?”,然而却花了大半的篇幅解析了AF2.x为什么需要常驻线程?EXO ME??
其实明白了AF2.x为什么需要常驻线程之后,再看一下AF3.x,很快就能知道答案了~
NSURLConnection的一大痛点就是:发起请求后,这条线程并不能随风而去,而需要一直处于等待回调的状态。
苹果也是明白了这一痛点,从iOS9.0开始 deprecated 了NSURLConnection。 替代方案就是NSURLSession。当然NSURLSession还解决了很多其他的问题,这里不作赘述。
self.operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;
self.session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:self.sessionConfiguration delegate:self delegateQueue:self.operationQueue];
为什么说NSURLSession解决了NSURLConnection的痛点,从上面的代码可以看出,NSURLSession发起的请求,不再需要在当前线程进行代理方法的回调!可以指定回调的delegateQueue,这样我们就不用为了等待代理回调方法而苦苦保活线程了。
同时还要注意一下,指定的用于接收回调的Queue的maxConcurrentOperationCount设为了1,这里目的是想要让并发的请求串行的进行回调。
为什么要串行回调?
- (AFURLSessionManagerTaskDelegate *)delegateForTask:(NSURLSessionTask *)task {
NSParameterAssert(task);
AFURLSessionManagerTaskDelegate *delegate = nil;
[self.lock lock];
//给所要访问的资源加锁,防止造成数据混乱
delegate = self.mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier[@(task.taskIdentifier)];
[self.lock unlock];
return delegate;
}
这边对 self.mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier 的访问进行了加锁,目的是保证多线程环境下的数据安全。既然加了锁,就算maxConcurrentOperationCount不设为1,当某个请求正在回调时,下一个请求还是得等待一直到上个请求获取完所要的资源后解锁,所以这边并发回调也是没有意义的。相反多task回调导致的多线程并发,还会导致性能的浪费。
补充1:
AF3.x会给每个 NSURLSessionTask 绑定一个 AFURLSessionManagerTaskDelegate ,这个TaskDelegate相当于把NSURLSessionDelegate进行了一层过滤,最终只保留类似didCompleteWithError这样对上层调用者输出的回调。
- (void)URLSession:(__unused NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error
{
//此处代码进行了大量删减,只是为了让大家清楚的看到这个方法做的最重要的事
dispatch_group_async(manager.completionGroup ?: url_session_manager_completion_group(), manager.completionQueue ?: dispatch_get_main_queue(), ^{
if (self.completionHandler) {
self.completionHandler(task.response, responseObject, error);
}
}
}
补充2:
面试官可能会问你:为什么AF3.0中需要设置
self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;
而AF2.0却不需要?
这个问题不难,但是却可以帮助面试官判断面试者是否真的认真研读了AF的两个大版本的源码。
解答:功能不一样:AF3.0的operationQueue是用来接收NSURLSessionDelegate回调的,鉴于一些多线程数据访问的安全性考虑,设置了maxConcurrentOperationCount = 1来达到串行回调的效果。
而AF2.0的operationQueue是用来添加operation并进行并发请求的,所以不要设置为1。
- (AFHTTPRequestOperation *)POST:(NSString *)URLString
parameters:(id)parameters
success:(void (^)(AFHTTPRequestOperation *operation, id responseObject))success
failure:(void (^)(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error))failure
{
AFHTTPRequestOperation *operation = [self HTTPRequestOperationWithHTTPMethod:@"POST" URLString:URLString parameters:parameters success:success failure:failure];
[self.operationQueue addOperation:operation];
return operation;
}
补充3:AF中常驻线程的实现(经典案例,不作赘述)
+ (NSThread *)networkRequestThread {
static NSThread *_networkRequestThread = nil;
static dispatch_once_t oncePredicate;
dispatch_once(&oncePredicate, ^{
_networkRequestThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(networkRequestThreadEntryPoint:) object:nil];
[_networkRequestThread start];
});
return _networkRequestThread;
}
首先用NSThread创建了一个线程,并且这个线程是个单例。
+ (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
@autoreleasepool {
[[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];
NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
[runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[runLoop run];
}
}
新建的子线程默认是没有添加Runloop的,因此给这个线程添加了一个runloop,并且加了一个NSMachPort,来防止这个新建的线程由于没有活动直接退出。