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iOS常用第三方框架的工作原理

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在写iOS项目的过程中,我们经常会用到AFNetworking和SDWebImage这种第三方开源框架,但其工作原理我们大部分人都不怎么清楚,在这里整理一下这两个第三方开源框架的工作原理。

1.介绍

1.AFNetworking
AFNetworking库,我认为是目前最优秀的开源网络库,基于NSURLConnection,目前我们最可能用到的地方是JSON请求或者XML请求;可以设置GET或者POST方式提交数据,而GET或者POST的NSURLRequest,和NSURLConnection使用GET和POST方式完全一样
2.SDWebImage
SDWebImage库提供一个UIImageView类别以支持加载来自网络的远程图片。具有缓存管理、异步下载、同一个URL下载次数控制和优化等特征。
另外,这两个库都是基于GCD的.

2.综述

一.AFNetworking

AFNetworing除了几个分类外的所有类。类库的头文件AFNetworking.h引入了下面的所有类库,并可以根据不同的系统使用不同的实现方式。下面大体介绍下每个类的大致作用,主要以翻译API的注释文档为主

1:AFURLConnectionOperation可以说是AFN最基础的类。继承自NSOperation类,将网络请求依附到一个operation上。从而让我们能够有效的控制并观察一个网络请求的创建、进行、取消、完成、暂停恢复、异常等问题及状态。【重点类的实现分析】

2:AFHTTPRequestOperationHTTP或HTTPS协议请求的AFURLConnectionOperation的子类。它封装的可接受状态码和内容的类型,判定一个请求结果是成功或失败。实际上对系统的HTTP网络请求增加了几个HTTP需要用到的参数。

3:AFHTTPRequestOperationManager这个类是AFN类库的核心类。它封装完成了一种通用的模式,可以帮助我们轻松友好的完成请求的创建、响应的系列化,网络状态的监控以及安全策略以及每一个请求operation的管理(operation的相互依赖或状态改变)。【重点类的实现分析】
4:AFURLSessionManageriOS7 之后,苹果增加了新的网络请求类–NSURLSession。AFN官方推荐iOS 7 或者 Mac OS X 10.9以上的,最好使用该类发起网络请求,取代AFHTTPRequestOperationManager。不过基于目前国内app大都最低适配的 iOS6,该类的用途还不是太广泛。NSURLSession的说明或者使用不再赘述。自行查看API文档。以后有时间再加上该类的使用。

5: AFURLSessionManager继承自AFURLSessionManager。类似于1和2的关系。也是方便HTTP以及https请求的使用,增加了一些接口,方便调用。

6:AFNetworkReachabilityManager网络的连通状态监控以及网络的类型。实际是将苹果官方提供的Reachability的类名和通知名更换了一下,防止和系统提供的类的通知名以及类名的冲突。

7:AFSecurityPolicy这个我不太懂,安全策略的类。一般貌似用不到,有需要自行google。

8:AFURLRequestSerialization①:符合这个协议的对象用于处理请求,它将请求参数转换为 query string 或是 entity body 的形式,并设置必要的 header。②:构建multipart请求。

9:AFURLResponseSerialization遵循AFURLResponseSerialization协议的对象,用于验证、序列化响应及相关数据,转换为有用的形式,比如 JSON 对象、图像、甚至基于mantle的模型对象。

2.重点类的实现分析

1:AFURLConnectionOperation的实现

①:综述
AFURLConnectionOperation 将Operation和URLConnection结合到一起,利用operation可以监听到状态以及可以建立相互之间的依赖关系的特性,实现了对于 一个NSURLConnection对象的完美控制,并将请求的结果通过block友好的返回。

②:实现文件.m
我们总结下.m中这个类主要有哪些方法。
1: 首先我们可以看到它创建了一个单例线程。这个线程将会常驻内存,用来处理AFN发起的所有请求任务。当然,线程也跟随着一个runloop,AFN将这个 runloop的模式设置为NSDefaultRunLoopMode。NSDefaultRunLoopMode是无法检测到connection的状 态的。这说明了,AFN将不会在这该线程处理connection完成后的UI刷新等工作,而是会将数据抛给主线程,让主线程去完成UI的刷新。

2:我们可以看到该类通过接受请求的字符串,创建了URLRequest以及NSURLConnection对象。从而去进行请求。

3:实现文件多次使用到了锁,可以保证数据的安全。当然他也实现了几个数据的NSCoping协议。

4:请求的创建、进行、取消、完成、暂停恢复、异常等问题及状态的控制。这里讲一下暂停和恢复。暂 停实际上将网络请求取消掉了。但是由于实现了nscoping协议,已经下载到数据得以保存下来。下次进行相同请求的时候,我们会将已经下载到的数据的节 点一起发送给服务器,告诉服务器这些部门的数据我们不需要了,服务器根据我发送的返回节点给我返回相应的数据即可。从而实现了暂停和恢复功能,也就是断点 续传。

5:operation方法的重写。自行google,这里不赘述。

6:状态的各种控制方法的实现以及发送状态改变的通知

③:接口文件.h
接口文档中的属性方法,基本可以概括为以下几个方法
1:只读的数据,让管理者可以接收到。
2:设置runloop的modes。不再使用类库默认设置的defaultmodes。
3:状态的控制方法
4:安全策略的设置
总而言之,接口文件.h暴露的接口都是为了让manager可以去完全控制这个operation以及其中的网络请求。

2:AFHTTPRequestOperationManger
①:综述
这个类可以说是整个类库的核心类了。据说AFN2.0之前的时候,所有的网络请求相关的设置都杂糅到一个client中,导致client特别的臃肿。2.0后,AFN将一些设置提取出来,线程了专门的类【AFSecurityPolicy、AFURLRequestSerialization、AFURLResponseSerialization】。现在看来,AFN整体的设计是非常完美的。耦合性变得非常低,一些1.0版本中存在的问题也得到了改善。
②:实现文件.m
实现文件较为简单,可以看到他创建了一个队列。并将各个operation加入到队列中。在队列中,各个请求就可以设置依赖关系,并发的数量等等。
③:接口文件.h
接口文件中,我们可以看到。这个类可以设置AFSecurityPolicy、AFURLRequestSerialization、AFURLResponseSerialization 等参数了。这就是综述所说的降低耦合性的方式。基本使用很简单,这里就不再赘述了。

二.SDWebImage

SDWebImage库的作用

通过对UIImageView的类别扩展来实现异步加载替换图片的工作。
主要用到的对象:
1、UIImageView (WebCache)类别,入口封装,实现读取图片完成后的回调

2、SDWebImageManager,对图片进行管理的中转站,记录那些图片正在读取。
向下层读取Cache(调用SDImageCache),或者向网络读取对象(调用SDWebImageDownloader) 。

3、实现SDImageCache和SDWebImageDownloader的回调。

4、SDImageCache,根据URL的MD5摘要对图片进行存储和读取(实现存在内存中或者存在硬盘上两种实现)实现图片和内存清理工作。

5、SDWebImageDownloader,根据URL向网络读取数据(实现部分读取和全部读取后再通知回调两种方式)
其他类:
SDWebImageDecoder,异步对图像进行了一次解压⋯⋯

SDWebImage 加载图片的流程

1、入口 setImageWithURL:placeholderImage:options: 会先把 placeholderImage 显示,然后 SDWebImageManager 根据 URL 开始处理图片。

2、进入 SDWebImageManager-downloadWithURL:delegate:options:userInfo:,交给 SDImageCache 从缓存查找图片是否已经下载queryDiskCacheForKey:delegate:userInfo:. 
 
3、先从内存图片缓存查找是否有图片,如果内存中已经有图片缓存,SDImageCacheDelegate 回调 imageCache:didFindImage:forKey:userInfo: 到 SDWebImageManager。
  
4、SDWebImageManagerDelegate 回调 webImageManager:didFinishWithImage: 到 UIImageView+WebCache 等前端展示图片。如果内存缓存中没有,生成 NSInvocationOperation 添加到队列开始从硬盘查找图片是否已经缓存。
 
5、根据 URLKey 在硬盘缓存目录下尝试读取图片文件。这一步是在 NSOperation 进行的操作,所以回主线程进行结果回调 notifyDelegate:。
  
6、如果上一操作从硬盘读取到了图片,将图片添加到内存缓存中(如果空闲内存过小,会先清空内存缓存)。SDImageCacheDelegate 回调 imageCache:didFindImage:forKey:userInfo:。进而回调展示图片。
  
7、如果从硬盘缓存目录读取不到图片,说明所有缓存都不存在该图片,需要下载图片,回调 imageCache:didNotFindImageForKey:userInfo:。 
 
8、共享或重新生成一个下载器 SDWebImageDownloader 开始下载图片。
  
9、图片下载由 NSURLConnection 来做,实现相关 delegate 来判断图片下载中、下载完成和下载失败。 
 
10、connection:didReceiveData: 中利用 ImageIO 做了按图片下载进度加载效果。 
 
11、connectionDidFinishLoading: 数据下载完成后交给 SDWebImageDecoder 做图片解码处理。
  
12、图片解码处理在一个 NSOperationQueue 完成,不会拖慢主线程 UI。如果有需要对下载的图片进行二次处理,最好也在这里完成,效率会好很多。
  
13、在主线程 notifyDelegateOnMainThreadWithInfo: 宣告解码完成,  imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo: 回调给 SDWebImageDownloader。
  
14、imageDownloader:didFinishWithImage: 回调给 SDWebImageManager 告知图片下载完成。
  
15、通知所有的 downloadDelegates 下载完成,回调给需要的地方展示图片。
  
16、将图片保存到 SDImageCache 中,内存缓存和硬盘缓存同时保存。写文件到硬盘也在以单独 NSInvocationOperation 完成,避免拖慢主线程。
  
17、SDImageCache 在初始化的时候会注册一些消息通知,在内存警告或退到后台的时候清理内存图片缓存,应用结束的时候清理过期图片。
  
18、SDWI 也提供了 UIButton+WebCache 和 MKAnnotationView+WebCache,方便使用。 
 
19、SDWebImagePrefetcher 可以预先下载图片,方便后续使用。

写得不完整的地方,欢迎补充 谢谢~~

作者:QiLong_Shi 发表于2016/11/25 20:44:49 原文链接
阅读:32 评论:0 查看评论

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