iOS常用第三方框架的工作原理

摘要: iOS常用第三方框架的工作原理

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~~

文／一把豆芽菜（简书作者）
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