AFNetworking3源码阅读-NSURLSession

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AFURLSessionManager 和 AFHTTPSessionManager 是AFNetworking的核心类
这里先阅读AFURLSessionManager。

使用 AFURLSessionManager 创建下载任务

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NSURLSessionConfiguration *configuration = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
AFURLSessionManager *manager = [[AFURLSessionManager alloc] initWithSessionConfiguration:configuration];

NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"http://example.com/download.zip"];
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:URL];

NSURLSessionDownloadTask *downloadTask = [manager downloadTaskWithRequest:request progress:nil destination:^NSURL *(NSURL *targetPath, NSURLResponse *response) {
    NSURL *documentsDirectoryURL = [[NSFileManager defaultManager] URLForDirectory:NSDocumentDirectory inDomain:NSUserDomainMask appropriateForURL:nil create:NO error:nil];
    return [documentsDirectoryURL URLByAppendingPathComponent:[response suggestedFilename]];
} completionHandler:^(NSURLResponse *response, NSURL *filePath, NSError *error) {
    NSLog(@"File downloaded to: %@", filePath);
}];
[downloadTask resume];

AFURLSessionManager 初始化

initWithSessionConfiguration: 创建和管理 NSURLSession

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- (instancetype)initWithSessionConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)configuration{
	1. 初始化相应的属性
	2. 为task设置代理
}

1. 初始化相应的属性

  • 初始化会话配置(NSURLSessionConfiguration),默认为defaultSessionConfiguration
  • 初始化会话(NSURLSession),设置会话的配置，代理以及队列
  • 初始化响应序列化(AFJSONResponseSerializer),安全认证(AFSecurityPolicy),网络状态监控(AFNetworkReachabilityManager)
  • 初始化保存 data task 的字典（mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier）

2. 为task设置代理

使用getTasksWithCompletionHandler从session中取出task，并为task设置代理。

管理NSURLSessionTask

AFURLSessionManager初始化后，就可以获取NSURLSessionTask对象

AFNetworking3 中有7个方法分别返回NSURLSessionDataTask,NSURLSessionUploadTask,NSURLSessionDownloadTask。这里从以下方法来看是如何实现的：

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- (NSURLSessionUploadTask *)uploadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request
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                                         progress:(void (^)(NSProgress *uploadProgress)) uploadProgressBlock
                                completionHandler:(void (^)(NSURLResponse *response, id responseObject, NSError *error))completionHandler
{
    __block NSURLSessionUploadTask *uploadTask = nil;
    url_session_manager_create_task_safely(^{
        uploadTask = [self.session uploadTaskWithRequest:request fromData:bodyData];
    });

    [self addDelegateForUploadTask:uploadTask progress:uploadProgressBlock completionHandler:completionHandler];

    return uploadTask;
}

其中 url_session_manager_create_task_safely是解决iOS8之前的一个bug ，详情可以看 Issue 2093

  • 通过传入的NSURLRequest生成NSURLSessionUploadTask对象
  • 调用自定义方法 addDelegateForUploadTask...来为task添加回调事件
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- (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] initWithTask:dataTask];
    delegate.manager = self;
    delegate.completionHandler = completionHandler;

    dataTask.taskDescription = self.taskDescriptionForSessionTasks;
    [self setDelegate:delegate forTask:dataTask];

    delegate.uploadProgressBlock = uploadProgressBlock;
    delegate.downloadProgressBlock = downloadProgressBlock;
}
  • 在这个方法中 AFURLSessionManagerTaskDelegate 类实现了 NSURLSessionTaskDelegate, NSURLSessionDataDelegate, NSURLSessionDownloadDelegate代理。
  • 使用 setDelegate来设置代理
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- (void)setDelegate:(AFURLSessionManagerTaskDelegate *)delegate
            forTask:(NSURLSessionTask *)task
{
    #检查参数
    
    [self.lock lock];
    self.mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier[@(task.taskIdentifier)] = delegate;
    [self addNotificationObserverForTask:task];
    [self.lock unlock];
}

AFURLSessionManager 就是通过字典 mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier 来存储并管理每一个 NSURLSessionTask，它以 taskIdentifier 为键存储 task。
该方法使用 NSLock 来保证不同线程使用 mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier 时，不会出现线程竞争的问题。

实现 NSURLSessionDelegate

AFURLSessionManager初始化的时候调用 initWithSessionConfiguration，将 NSURLSession 的代理设置为self

AFURLSessionManager实现了这些协议：

  • NSURLSessionDelegate
  • NSURLSessionTaskDelegate
  • NSURLSessionDataDelegate
  • NSURLSessionDownloadDelegate

所有的delegate 实现方法都提供对应的block接口,比如：

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#pragma mark - NSURLSessionDelegate

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
didBecomeInvalidWithError:(NSError *)error
{
    if (self.sessionDidBecomeInvalid) {
        self.sessionDidBecomeInvalid(session, error);
    }

    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:AFURLSessionDidInvalidateNotification object:session];
}

对应的block接口是：

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- (void)setSessionDidBecomeInvalidBlock:(nullable void (^)(NSURLSession *session, NSError *error))block;

使用 AFURLSessionManagerTaskDelegate 管理进度

上文的AFURLSessionManagerTaskDelegate实现了 NSURLSessionTaskDelegate, NSURLSessionDataDelegate, NSURLSessionDownloadDelegate代理。
它主要为 task 提供进度管理功能，并在 task 结束时回调，这里开始查看如何实现的。

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- (instancetype)initWithTask:(NSURLSessionTask *)task {
    
    1. 设置上传或者下载任务状态改变的是回调
    2. KVO
}

1. 设置上传或者下载任务状态改变的是回调

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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];
        };
    }

通过对应的NSProgress状态改变时，调用 resume suspend等方法改变 task 的状态

2. KVO

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[progress addObserver:self
                   forKeyPath:NSStringFromSelector(@selector(fractionCompleted))
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                      context:NULL];
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- (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);
        }
    }
}

对progress进行键值观察，对象的某些属性改变时更新 NSProgress 对象或使用 block 传递 NSProgress 对象 self.uploadProgressBlock(object)或者 self.downloadProgressBlock(object);。其中fractionCompleted表示 NSProgress的进度。

代理方法 URLSession:task:didCompleteWithError:

当task完成数据传输时会调用这个方法,接下来看一下在 AFURLSessionManagerTaskDelegate中的实现

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- (void)URLSession:(__unused NSURLSession *)session
              task:(NSURLSessionTask *)task
didCompleteWithError:(NSError *)error
{
    1. 取出数据。储存responseSerializer downloadFileURL
    
    if(error){
    	2. 有错误时调用completionHandler
    }
    else{
    	3. 无错误时调用completionHandler
    } 
}

1. 取出数据。储存responseSerializer downloadFileURL

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__strong AFURLSessionManager *manager = self.manager;

    __block id responseObject = nil;

    __block NSMutableDictionary *userInfo = [NSMutableDictionary dictionary];
    userInfo[AFNetworkingTaskDidCompleteResponseSerializerKey] = manager.responseSerializer;

    //Performance Improvement from #2672
    NSData *data = nil;
    if (self.mutableData) {
        data = [self.mutableData copy];
        //We no longer need the reference, so nil it out to gain back some memory.
        self.mutableData = nil;
    }

    if (self.downloadFileURL) {
        userInfo[AFNetworkingTaskDidCompleteAssetPathKey] = self.downloadFileURL;
    } else if (data) {
        userInfo[AFNetworkingTaskDidCompleteResponseDataKey] = data;
    }

这部分代码从 mutableData 中取出了数据，设置了 userInfo。其中 self. mutableData是从
URLSession:dataTask:didReceiveData代理方法中获取的。userInfo 用来做通知时传送的数据

2. 3.调用completionHandler

该代理方法中的error仅指本地端的错误，比如无法解析域名或者不能连上host等。

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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);
            }

            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:AFNetworkingTaskDidCompleteNotification object:task userInfo:userInfo];
            });
        });

如果当前 manager 持有 completionGroup 或者 completionQueue 就使用它们。否则会创建一个 dispatch_group_t 并在主线程中调用 completionHandler 并发送通知(在主线程中)。

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NSError *serializationError = nil;
            responseObject = [manager.responseSerializer responseObjectForResponse:task.response data:data error:&serializationError];

            if (self.downloadFileURL) {
                responseObject = self.downloadFileURL;
            }

            if (responseObject) {
                userInfo[AFNetworkingTaskDidCompleteSerializedResponseKey] = responseObject;
            }

            if (serializationError) {
                userInfo[AFNetworkingTaskDidCompleteErrorKey] = serializationError;
            }

如果没有error，先对数据进行序列化，然后同样调用 block 并发送通知。

_AFURLSessionTaskSwizzling

因为 iOS7 和 iOS8 上对于 NSURLSessionTask 的实现不同,AFURLSessionTaskSwizzling 的就是修改 NSURLSessionTask 的 resume 和 suspend 方法

使用+load 替换方法

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+(void)load{

	if (NSClassFromString(@"NSURLSessionTask")) {
	        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];
    }
}
  1. 首先用 NSClassFromString(@”NSURLSessionTask”) 判断当前部署的 iOS 版本是否含有类 NSURLSessionTask
  2. 因为 iOS7 和 iOS8 上对于 NSURLSessionTask 的实现不同，所以会通过 - [NSURLSession dataTaskWithURL:] 方法返回一个 NSURLSessionTask 实例
  3. 取得当前类 _AFURLSessionTaskSwizzling 中的实现 af_resume
  4. 如果当前类 currentClass 有 resume 方法
    • 真：5
    • 假：6
  5. 使用 swizzleResumeAndSuspendMethodForClass: 调剂该类的 resume 和 suspend 方法
  6. currentClass = [currentClass superclass]

使用 AFSecurityPolicy 保证请求的安全

AFSecurityPolicy 具体参考 AFNetworking3源码阅读-Security

在代理方法 URLSession:didReceiveChallenge:completionHandler中调用

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if ([self.securityPolicy evaluateServerTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust forDomain:challenge.protectionSpace.host]) {
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