AFNetworking源码简析

AFNetworking基本是苹果开发中网络请求库的标配，它是一个轻量级的网络库，专门针对iOS和OS X的网络应用设计，具有模块化的架构和丰富的APIs接口，功能强大并且使用简单，深受苹果应用开发人员的喜爱。

本文主要介绍一下AFNetworking（版本：3.1.0）的模块结构、请求的执行过程、网络状态监测以及网络安全的处理等等，从而对AFNetworking的具体功能、执行过程有一个大致的了解，在实际的项目开发过程中，能够更好的进行应用。

一、结构

下面是AFNetworking的源码结构图，主要分为：NSURLSession核心代码、Reachability、Security、Serialization和UIKit等5部分。

AFNetworking的源码结构图：


AFHTTPSessionManager的依赖关系：


AFNetworking的网络数据的序列化（Serialization）的类结构图：


NSURLSessionTask的类结构图：


各部分功能介绍如下：

1.NSURLSession

这是网络请求的核心代码，承担发送请求、接收数据、异常处理等功能，以及请求和响应的数据序列化功能

2.Reachability

用来监控设备的网络状态，只能识别WWAN和WiFi这两种网络

3.Security

网络安全的设计，尤其是利用https增强数据安全性

4.Serialization

请求和响应数据的序列化处理

5.UIKit

主要是对一些常用UI控件做网络交互方便的扩展

二、应用

1.网络状态监测

网络状态监测，通过AFNetworkReachabilityManager的单例对象设置网络状态变化的block，然后通过AFStringFromNetworkReachabilityStatus把当前网络状态转换为对应的字符串。一般情况下，设置网络监测的代码放到AppDelegate.m里，监测整个项目的网络状态变化。

[[AFNetworkReachabilityManager sharedManager] setReachabilityStatusChangeBlock:^(AFNetworkReachabilityStatus status) {
    NSLog(@"Reachability: %@", AFStringFromNetworkReachabilityStatus(status));
}];

[[AFNetworkReachabilityManager sharedManager] startMonitoring];

2.网络安全

HTTPS相比HTTP提高了通信的安全性，而苹果也建议网络请求使用HTTPS，所以有必要了解一下HTTPS的工作过程（HTTPS通信流程介绍）。而AFNetworking中的

AFSecurityPolicy类用来验证证书是否有效，从而防止被中间人攻击。在实际开发中，会在AFURLSessionManager类的初始化方法里使用默认的安全设置:

• 不允许无效或过期的证书
• 验证domain名称
• 不对证书和公钥进行验证

// AFURLSessionManager.m
- (instancetype)initWithSessionConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)configuration {
    ...
    self.securityPolicy = [AFSecurityPolicy defaultPolicy];
    ...
}
// AFSecurityPolicy.m
+ (instancetype)defaultPolicy {
    AFSecurityPolicy *securityPolicy = [[self alloc] init];
    securityPolicy.SSLPinningMode = AFSSLPinningModeNone;

    return securityPolicy;
}

部分重要属性介绍如下：

@property (readonly, nonatomic, assign) AFSSLPinningMode SSLPinningMode;

a、AFSSLPinningModeNone：不验证服务器的整数，完全信任

b、AFSSLPinningModePublicKey：验证服务器返回的证书中的PublicKey

c、AFSSLPinningModeCertificate：把服务器的返回的证书和本地证书进行验证

@property (nonatomic, strong, nullable) NSSet <NSData *> *pinnedCertificates;

这个属性保存着所有的可用做校验的证书的集合

@property (nonatomic, assign) BOOL allowInvalidCertificates;

是否允许无效或过期的证书，默认是不允许

@property (nonatomic, assign) BOOL validatesDomainName;

是否验证证书中的域名domain，默认是验证

3.HTTP请求

HTTP请求在开发中常用的就是GET、POST这两种类型，针对这两种请求方式的区别请参考HTTP协议格式详解。本文从源码实现的角度，不会详细介绍各个类的功能及依赖关系，只是面向应用的角度来分析一下这两种请求如何实现的：

整个网络协议的流程图：

GET/POST

AFNetworking发起的网络请求，GET和POST的差异就是在设置请求的URL和HTTPBody时的差异。下面根据上面的流程图详细介绍一下具体的代码实现：

步骤一：发起网络请求

• 通过requestSerializer.timeoutInterval设置请求超时时间
• 通过responseSerializer.acceptableContentTypes设置客户端可接收的数据类型

	AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];

    manager.requestSerializer.timeoutInterval = 10;
    manager.responseSerializer.acceptableContentTypes = [NSSet setWithObjects:@"application/json", @"text/json", @"text/javascript", @"text/html", @"text/plain", nil];

    [manager GET:@"https://app.chaoaicai.com/api/todayApi/discoveryInfo.app" parameters:@{@"name": @"kelvin"} progress:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
        NSLog(@"%@", responseObject);
    } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
        NSLog(@"%@", error);
    }];

步骤二、三：创建NSMutableURLRequest 和 NSURLSessionDataTask

- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithHTTPMethod:(NSString *)method
                                       URLString:(NSString *)URLString
                                      parameters:(id)parameters
                                  uploadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *uploadProgress)) uploadProgress
                                downloadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *downloadProgress)) downloadProgress
                                         success:(void (^)(NSURLSessionDataTask *, id))success
                                         failure:(void (^)(NSURLSessionDataTask *, NSError *))failure
{
    ...
    // 创建Request
    NSMutableURLRequest *request = [self.requestSerializer requestWithMethod:method URLString:[[NSURL URLWithString:URLString relativeToURL:self.baseURL] absoluteString] parameters:parameters error:&serializationError];
    ...
    // 创建dataTask
    dataTask = [self dataTaskWithRequest:request
                          uploadProgress:uploadProgress
                        downloadProgress:downloadProgress
                       completionHandler:^(NSURLResponse * __unused response, id responseObject, NSError *error) {
        ...
    }];
    ...
}

步骤四：设置AFURLSessionManager的代理

- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request
                               uploadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *uploadProgress)) uploadProgressBlock
                             downloadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *downloadProgress)) downloadProgressBlock
                            completionHandler:(nullable void (^)(NSURLResponse *response, id _Nullable responseObject,  NSError * _Nullable error))completionHandler {

    __block NSURLSessionDataTask *dataTask = nil;
    // 创建dataTask
    url_session_manager_create_task_safely(^{
        dataTask = [self.session dataTaskWithRequest:request];
    });
    // 设置dataTask的代理
    [self addDelegateForDataTask:dataTask uploadProgress:uploadProgressBlock downloadProgress:downloadProgressBlock completionHandler:completionHandler];

    return dataTask;
}

步骤五：调用NSURLSessionDataTask的resume方法开始网络请求

通过调用NSURLSessionTask的resume来启动任务，也可以调用suspend来挂起任务

- (NSURLSessionDataTask *)GET:(NSString *)URLString
                   parameters:(id)parameters
                     progress:(void (^)(NSProgress * _Nonnull))downloadProgress
                      success:(void (^)(NSURLSessionDataTask * _Nonnull, id _Nullable))success
                      failure:(void (^)(NSURLSessionDataTask * _Nullable, NSError * _Nonnull))failure
{

    ...
    [dataTask resume];
    ...
}

步骤六：AFURLSessionManagerTaskDelegat的方法处理回调数据

这个方法里主要功能是处理接收到的数据，调用保存的任务完成的block，并发送接收完成的通知

- (void)URLSession:(__unused NSURLSession *)session
              task:(NSURLSessionTask *)task
didCompleteWithError:(NSError *)error
{
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wgnu"
    __strong AFURLSessionManager *manager = self.manager;

    __block id responseObject = nil;

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

    if(error){
        ...
    } else {
        ...
    }
}

步骤7：清理NSURLSessionDataTask配置

删除NSURLSessionDataTask的配置信息，如：删除监控收发数据进度的通知、任务开启或挂起的通知、从mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier中删除任务的delegate等等。之后，回调用户设置的block（成功或者失败的回调），等block执行结束后，就结束这个GET请求。

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
              task:(NSURLSessionTask *)task
didCompleteWithError:(NSError *)error
{
    AFURLSessionManagerTaskDelegate *delegate = [self delegateForTask:task];

    // delegate may be nil when completing a task in the background
    if (delegate) {
        // 调用代理方法处理接收到的数据
        [delegate URLSession:session task:task didCompleteWithError:error];
        // 清理dataTask的配置信息
        [self removeDelegateForTask:task];
    }

    if (self.taskDidComplete) {
        // 回调用户的block
        self.taskDidComplete(session, task, error);
    }
}

// 清理dataTask配置
- (void)removeDelegateForTask:(NSURLSessionTask *)task {
    NSParameterAssert(task);

    AFURLSessionManagerTaskDelegate *delegate = [self delegateForTask:task];
    [self.lock lock];
    [delegate cleanUpProgressForTask:task];
    [self removeNotificationObserverForTask:task];
    [self.mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier removeObjectForKey:@(task.taskIdentifier)];
    [self.lock unlock];
}

下面介绍一下GET和POST在请求时，封装URL和HTTPBody的差别：

• GET请求

把parameters字典转换为key=value&key=value的形式，并附加在用户设置的url的后面作为请求的url

• POST请求

把parameters字典转换为key=value&key=value的形式，然后添加到HTTPBody里面作为请求体发送

- (NSURLRequest *)requestBySerializingRequest:(NSURLRequest *)request
                               withParameters:(id)parameters
                                        error:(NSError *__autoreleasing *)error
{
    // 添加用户配置的header的key-value值
    [self.HTTPRequestHeaders enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id field, id value, BOOL * __unused stop) {
        if (![request valueForHTTPHeaderField:field]) {
            [mutableRequest setValue:value forHTTPHeaderField:field];
        }
    }];

    ...

    if ([self.HTTPMethodsEncodingParametersInURI containsObject:[[request HTTPMethod] uppercaseString]]) {
        // GET 请求
        if (query && query.length > 0) {
            mutableRequest.URL = [NSURL URLWithString:[[mutableRequest.URL absoluteString] stringByAppendingFormat:mutableRequest.URL.query ? @"&%@" : @"?%@", query]];
        }
    } else {
        // #2864: an empty string is a valid x-www-form-urlencoded payload
        // POST 请求
        if (!query) {
            query = @"";
        }
        if (![mutableRequest valueForHTTPHeaderField:@"Content-Type"]) {
            [mutableRequest setValue:@"application/x-www-form-urlencoded" forHTTPHeaderField:@"Content-Type"];
        }
        [mutableRequest setHTTPBody:[query dataUsingEncoding:self.stringEncoding]];
    }

    return mutableRequest;
}

4.普通请求（直接用NSURLSession）

AFNetworking除了直接用GET或POST发送请求外，还可以直接用AFURLSessionManager发送网络请求，而GET或POST内部其实也是调用的AFURLSessionManager，这样我们也可以手动设置任务的开启或挂起。

下面是AFNetworking的Github的示例代码，关于上传或下载代码，请参考AFNetworking的介绍

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

	NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"http://fishbay.cn"];
	NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:URL];

	NSURLSessionDataTask *dataTask = [manager dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSURLResponse *response, id responseObject, NSError *error) {
	    if (error) {
	        NSLog(@"Error: %@", error);
	    } else {
	        NSLog(@"%@ %@", response, responseObject);
	    }
	}];
	[dataTask resume];

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至此，AFNetworking的分析到此结束，本文只是从应用的角度分析了一下源码的实现，如有不足之处，欢迎指正。（本文部分图片来自互联网，版权归原作者所有）

参考资料

AFNetworking库下载地址

AFNetworking3.0源码解析1

AFNetworking3.0源码解析2

iOS网络框架－AFNetworking3.1.0源码解读

AFNetworking源码阅读系列

AFNetworking 3.0 源码解读（二）之 AFSecurityPolicy