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AFNetworking是iOS最常用的网络框架，虽然系统也有NSURLSession，但是我们一般不会直接用它。AFNetworking经过了三个大版本，现在用的大多数都是3.x的版本。

AFNetworking经历了下面三个阶段的发展：

• 1.0版本 : 基于NSURLConnection的封装。
• 2.0版本 : 两套实现，分别基于NSURLConnection和NSURLSession，是转向NSURLSession的过渡版。
• 3.0版本 : 基于NSURLSession的封装。

文件构成

文件构成

AFNetworking3.X的构成很简单，主要就四部分，除此之外还有一些基于UIKit的Category，但这些并不是标配。

• Manager : 负责处理网络请求的两个Manager，主要实现都在AFURLSessionManager中。
• Reachability : 网络状态监控。
• Security : 处理网络安全和HTTPS相关的。
• Serialization : 请求和返回数据的格式化器。

AFURLSessionManager

在AFN3.0中，网络请求的manager主要有AFHTTPSessionManager和AFURLSessionManager构成，二者为父子关系。这两个类职责划分很清晰，父类负责处理一些基础的网络请求代码，并且接受NSURLRequest对象，而子类则负责处理和http协议有关的逻辑。

AFN的这套设计很便于扩展，如果以后想增加FTP协议的处理，则基于AFURLSessionManager创建子类即可。子类中只需要进行很少的代码处理，创建一个NSURLRequest对象后调用父类代码，由父类去完成具体的请求操作。

创建sessionManager

AFHTTPSessionManager类的初始化方法中并没有太多实现代码，其内部调用的都是父类AFURLSessionManager的initWithSessionConfiguration方法，下面是此方法内部的一些关键代码。

在初始化方法中包含一个参数sessionConfiguration，如果没有传入的话默认是使用系统的defaultConfiguration，我们创建是一般都不会自定义configuration，所以大多数都是系统的。

if (!configuration) {
    configuration = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
}

随后是NSURLSession的初始化代码，关于NSOperationQueue后面详细进行讲解。NSURLSession的初始化方式有两种，一种是使用系统的共享session，另一种是自己创建session。AFN选择的是创建自己的session，并且每个请求都会创建一个独立的session。

可以通过NSURLSession进行连接复用，这样可以避免很多握手和挥手的过程，提高网络请求速度，苹果允许iOS设备上一个域名可以有四个连接同时存在。但是由于AFN的实现是每个请求都创建一个session，所以就不能进行连接复用。

所以可以通过在外面对AFN进行二次封装，将AFHTTPSessionManager复用为单例对象，通过复用sessionManager的方式，来进行连接的复用。但是这种方案对于不同的requestSerializer、responseSerializer等情况，还是要做特殊兼容，所以最好建立一个sessionManager池，对于同类型的sessionManager直接拿出来复用，否则就创建新的。

// 共享session连接池
[NSURLSession sharedSession];
// 创建新session，则不能使用共享session连接池
[NSURLSession sessionWithConfiguration:self.sessionConfiguration delegate:self delegateQueue:self.operationQueue];

由于当前AFURLSessionManager对象的所有sessionTask请求任务，都是共享同一个回调代理的，所以AFN为了区分每个sessionTask，通过下面的可变字典，将所有taskDelegate和task.taskIdentifier的进行了一一对应，以便于很容易的对每个请求task进行操作。

self.mutableTaskDelegatesKeyedByTaskIdentifier = [[NSMutableDictionary alloc] init];

在初始化方法中，可以发现AFN在创建session后，调用了getTasksWithCompletionHandler方法来获取当前所有的task。但是现在刚创建session，理论上来说是不应该有task的。但从AFN的issues中找到了答案issues 3499。

这是因为，在completionHandler回调中，为了防止进入前台时，通过session id恢复的task导致一些崩溃问题，所以这里将之前的task进行遍历，并将回调都置nil。

[self.session getTasksWithCompletionHandler:^(NSArray *dataTasks, NSArray *uploadTasks, NSArray *downloadTasks) {
    for (NSURLSessionDataTask *task in dataTasks) {
        [self addDelegateForDataTask:task uploadProgress:nil downloadProgress:nil completionHandler:nil];
    }

    for (NSURLSessionUploadTask *uploadTask in uploadTasks) {
        [self addDelegateForUploadTask:uploadTask progress:nil completionHandler:nil];
    }

    for (NSURLSessionDownloadTask *downloadTask in downloadTasks) {
        [self addDelegateForDownloadTask:downloadTask progress:nil destination:nil completionHandler:nil];
    }
}];

创建task

在AFURLSessionManager中进行task的创建，task的类型总共分为三种，dataTask、uploadTask、downloadTask，AFN并没有对streamTask进行处理。

AFHTTPSessionManager在创建GET、POST等请求时，本质上都是调用了下面的方法或其类似的方法，方法内部会创建一个task对象，并调用addDelegateForDataTask将后面的处理交给AFURLSessionManagerTaskDelegate来完成。随后会将task返回给调用方，调用方获取到task对象后，也就是子类AFHTTPSessionManager，会调用resume方法开始请求。

- (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;
    url_session_manager_create_task_safely(^{
        dataTask = [self.session dataTaskWithRequest:request];
    });

    [self addDelegateForDataTask:dataTask uploadProgress:uploadProgressBlock downloadProgress:downloadProgressBlock completionHandler:completionHandler];

    return dataTask;
}

除了普通请求外，upload、download都有类似的处理。

相关API

在addDelegateForDataTask方法中，会调用sessionManager的setDelegate:forTask:方法，此方法内部将task和taskDelegate进行了注册。由于AFN可以通过通知让外界监听请求状态，所以在此方法中还监听了task的resume和suspend事件，并在实现代码中将事件广播出去。

- (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;
}

如果从AFHTTPSessionManager的创建任务开始，按代码逻辑跟到这里，发现其实AFN3.0的请求代码真的很简单，主要都集中在创建NSMutableURLRequest那里，其他都依赖于NSURLSession，因为确实NSURLSession的API封装程度比较好，也很好使用。

AFN3.0的作用就是对NSURLSession的封装性比较好，你不用去写太多重复性的代码，并且可以很容易的通过block得到回调结果。

AFURLSessionManagerTaskDelegate

NSURLSession的回调方法比较多，这里只针对一些关键代码进行讲解，以及梳理整体回调逻辑，不一一列举每个回调方法的作用，详细源码各位可以直接下载AFN代码查看。

在AFURLSessionManager中，有一个AFURLSessionManagerTaskDelegate类比较重要，这个类和sessionTask是一一对应的，负责处理sessionTask请求的很多逻辑，NSURLSessionDelegate的回调基本都转发给taskDelegate去处理了。在NSURLSession回调中处理了HTTPS证书验证、下载进度之类的，没有太复杂的处理。

taskDelegate的设计很不错，可以将代理回调任务处理对象化，也可以给AFURLSessionManager类瘦身。比较理想的是直接将代理设置为taskDelegate，但是由于会涉及一些AFURLSessionManager自身的处理逻辑，所以才设计为消息传递的方式。

taskDelegate的功能很简单，主要是NSData数据的处理，NSProgress上传下载进度的处理，以及通知参数的处理。在进行AFN的下载处理时，NSData的数据拼接、事件回调，及文件处理，都是由taskDelegate来完成的。

下面是downloadTask任务完成时的处理代码，其他回调代码就不一一列举了。

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
      downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location
{
    self.downloadFileURL = nil;

    if (self.downloadTaskDidFinishDownloading) {
        self.downloadFileURL = self.downloadTaskDidFinishDownloading(session, downloadTask, location);
        if (self.downloadFileURL) {
            NSError *fileManagerError = nil;

            if (![[NSFileManager defaultManager] moveItemAtURL:location toURL:self.downloadFileURL error:&fileManagerError]) {
                [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:AFURLSessionDownloadTaskDidFailToMoveFileNotification object:downloadTask userInfo:fileManagerError.userInfo];
            }
        }
    }
}

taskDelegate中有一个很好的设计，taskDelegate并不直接在NSURLSession的代理方法中做进度拼接和回调。而是对于上传和下载任务分别对应不同的NSProgress，并通过KVO来监听fractionCompleted属性，并且实现cancel、suspend等状态回调。任务的状态和进度处理交给NSProgress，在回调方法中直接拼接NSProgress的进度，从而回调KVO方法。

NSProgress内部的cancel、pause、resume方法，正好可以对应到sessionTask的方法调用。但是从代码角度来看，AFN好像并没有进行相关的调用，但这个设计思路很好。

_uploadProgress = [[NSProgress alloc] initWithParent:nil userInfo:nil];
_downloadProgress = [[NSProgress alloc] initWithParent:nil userInfo:nil];
    
__weak __typeof__(task) weakTask = task;
for (NSProgress *progress in @[ _uploadProgress, _downloadProgress ])
{
    progress.totalUnitCount = NSURLSessionTransferSizeUnknown;
    progress.cancellable = YES;
    progress.cancellationHandler = ^{
        [weakTask cancel];
    };
    progress.pausable = YES;
    progress.pausingHandler = ^{
        [weakTask suspend];
    };
#if AF_CAN_USE_AT_AVAILABLE
    if (@available(iOS 9, macOS 10.11, *))
#else
    if ([progress respondsToSelector:@selector(setResumingHandler:)])
#endif
    {
        progress.resumingHandler = ^{
            [weakTask resume];
        };
    }
    
    [progress addObserver:self
               forKeyPath:NSStringFromSelector(@selector(fractionCompleted))
                  options:NSKeyValueObservingOptionNew
                  context:NULL];
}

_AFURLSessionTaskSwizzling

看过源码的话，可以发现AFURLSessionManager中还有一个_AFURLSessionTaskSwizzling类，这里我们简称taskSwizzling类。我认为此类的设计实在是冗余，此类的主要功能就是在+load方法中进行一个swizzling，将dataTask的resume和suspend方法进行替换，并且在替换后的方法中发出对应的通知，并没有太多实际的功能。

只不过taskSwizzling类中还是有一些不错的代码设计值得借鉴的，由于sessionTask存在一系列继承链，所以直接对其进行swizzling对其他子类并不生效，因为每个子类都有自己的实现，而写一大堆swizzling又没有什么技术含量。

在iOS7和iOS8上，sessionTask的继承关系并不一样，最好进行一个统一的处理。AFN采取的方式是创建一个dataTask对象，并对这个对象进行swizzling，并且遍历其继承链一直进行swizzling，这样保证集成继承链的正确性。

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];
}

+ (void)swizzleResumeAndSuspendMethodForClass:(Class)theClass {
    Method afResumeMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(af_resume));
    Method afSuspendMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(af_suspend));

    if (af_addMethod(theClass, @selector(af_resume), afResumeMethod)) {
        af_swizzleSelector(theClass, @selector(resume), @selector(af_resume));
    }

    if (af_addMethod(theClass, @selector(af_suspend), afSuspendMethod)) {
        af_swizzleSelector(theClass, @selector(suspend), @selector(af_suspend));
    }
}

clang预编译指令

AFN为了避免发生编译器警告，采取了预编译指令对代码进行修饰，预编译指令基本由三部分组成，push、pop、ignored类型。Github上有人维护了一份clang warning清单，如果想进行对应的预编译处理可以上去找找有没有合适的。

#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wgnu"
#pragma clang diagnostic pop

线程问题

NSURLSession在iOS8以下会并发创建多个task，但并发设置task identifier的时候会存在identifier重复的问题。为了解决这个问题，在iOS8以下，系统将所有sessionTask的创建都放在一个同步的串行队列中进行，保证创建及赋值操作是串行进行的。

url_session_manager_create_task_safely(^{
    dataTask = [self.session dataTaskWithRequest:request];
});

url_session_manager_create_task_safely(^{
    uploadTask = [self.session uploadTaskWithRequest:request fromData:bodyData];
});

// 如果Foundation版本小于iOS8，则把block任务放在一个同步队列中执行。这个问题是由于在iOS8以下并发创建任务，可能会有多个相同的identifier
static void url_session_manager_create_task_safely(dispatch_block_t block) {
    if (NSFoundationVersionNumber < NSFoundationVersionNumber_With_Fixed_5871104061079552_bug) {
        dispatch_sync(url_session_manager_creation_queue(), block);
    } else {
        block();
    }
}

一个比较有意思的是，AFN为了让开发者明白为什么要加这个判断，对iOS8系统的判断定义成了一个宏，并且用Apple Support的id作为宏定义命名，很见名知意。

#define NSFoundationVersionNumber_With_Fixed_5871104061079552_bug NSFoundationVersionNumber_iOS_8_0

AFN在回调didCompleteWithError方法，并处理返回数据时，会切换到其他线程和group去处理，处理完成后再切换到主线程并通知调用方。

AFN提供了两个属性，用来设置请求结束后进行回调的dispatch queue和dispatch group，如果不设置的话，AFN会有默认的实现来处理请求结束的操作。下面是group和queue的实现，AFN对于返回数据的处理，采用的是并发处理。

static dispatch_queue_t url_session_manager_processing_queue() {
    static dispatch_queue_t af_url_session_manager_processing_queue;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        af_url_session_manager_processing_queue = dispatch_queue_create("com.alamofire.networking.session.manager.processing", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    });

    return af_url_session_manager_processing_queue;
}

static dispatch_group_t url_session_manager_completion_group() {
    static dispatch_group_t af_url_session_manager_completion_group;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        af_url_session_manager_completion_group = dispatch_group_create();
    });

    return af_url_session_manager_completion_group;
}

NSOperationQueue

AFN在创建AFURLSessionManager的operationQueue时，将其最大并发数设置为1。这是因为在创建NSURLSSession时，苹果要求网络请求回来的数据顺序执行，为了保证代理方法的执行顺序，所以需要串行的调用NSURLSSession的代理方法。

AFHTTPSessionManager

AFHTTPSessionManager本质上是对父类AFURLSessionManager的封装，主要实现都在父类中，自己内部代码实现很简单。在创建AFHTTPSessionManager时会传入一个baseURL，以及指定requestSerializer、responseSerializer对象。

从代码实现来看，AFN的请求并不是单例形式的，每个请求都会创建一个新的请求对象。平时调用的GET、POST等网络请求方法，都定义在AFHTTPSessionManager中。AFHTTPSessionManager内部则调用父类方法，发起响应的请求并获取到task对象，调用task的resume后返回给调用方。

- (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
{

    NSURLSessionDataTask *dataTask = [self dataTaskWithHTTPMethod:@"GET"
                                                        URLString:URLString
                                                       parameters:parameters
                                                   uploadProgress:nil
                                                 downloadProgress:downloadProgress
                                                          success:success
                                                          failure:failure];

    [dataTask resume];

    return dataTask;
}

AFURLRequestSerialization

AFURLRequestSerialization负责创建NSMutableURLRequest请求对象，并对request进行请求的参数拼接、设置缓存策略、设置请求头等关于请求相关的配置。

AFURLRequestSerialization并不是一个类，而是一个文件，其中包含三个requestSerializer请求对象，分别对应着不同的请求序列化器。

• AFHTTPRequestSerializer：普通请求。
• AFJSONRequestSerializer：JSON请求。
• AFPropertyListRequestSerializer：一种特殊的xml格式请求。

这三个类区别就在于Content-Type不同，其他基本都是一样的。AFN默认是HTTP的。

AFURLRequestSerialization协议

在文件中定义了同名的AFURLRequestSerialization协议，不同的requestSerializer会对协议方法有不同的实现，下面是AFHTTPRequestSerializer的实现代码。其核心代码实现也比较直观，就是在创建requestSerializer的时候，设置请求头的公共参数，以及将请求参数通过NSJSONSerialization转换为NSData，并将其赋值给request对象的httpBody，下面是精简后的核心代码。

- (NSURLRequest *)requestBySerializingRequest:(NSURLRequest *)request
                               withParameters:(id)parameters
                                        error:(NSError *__autoreleasing *)error
{
    NSMutableURLRequest *mutableRequest = [request mutableCopy];
    [self.HTTPRequestHeaders enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id field, id value, BOOL * __unused stop) {
        if (![request valueForHTTPHeaderField:field]) {
            [mutableRequest setValue:value forHTTPHeaderField:field];
        }
    }];

    if (parameters) {
        if (![mutableRequest valueForHTTPHeaderField:@"Content-Type"]) {
            [mutableRequest setValue:@"application/json" forHTTPHeaderField:@"Content-Type"];
        }

        NSData *jsonData = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:parameters options:self.writingOptions error:error];
        [mutableRequest setHTTPBody:jsonData];
    }

    return mutableRequest;
}

如果想给网络请求设置请求参数的话，需要通过requestSerializer对外暴露的API添加参数，AFN的requestManager并不直接对外提供设置请求头的代码。通过requestSerializer可以对请求头进行添加和删除、以及清空的操作。

从创建AFURLRequestSerialization对象到最后返回NSURLRequest对象，中间的过程并不复杂，主要是设置请求头和拼接参数，逻辑很清晰。

AFQueryStringPair

AFURLRequestSerialization有一个很重要的功能就是参数处理，AFQueryStringPair就是负责处理这些参数的。pair类中定义了两个属性，分别对应请求参数的key、value。除此之外，还定义了一些非常实用的C语言函数。

@interface AFQueryStringPair : NSObject
@property (readwrite, nonatomic, strong) id field;
@property (readwrite, nonatomic, strong) id value;

- (id)initWithField:(id)field value:(id)value;

- (NSString *)URLEncodedStringValue;
@end

AFQueryStringFromParameters函数负责将请求参数字典，转成拼接在URL后面的参数字符串，这个函数是AFQueryStringPair类中定义的一个关键函数。函数内部通过AFQueryStringPairsFromDictionary函数将参数字典，转为存储pair对象的数组并进行遍历，遍历后调用URLEncodedStringValue方法对参数进行拼接，最后成为字符串参数。

URLEncodedStringValue方法实现很简单，就是进行一个key、value的拼接，并且在中间加上“=”。

static NSString * AFQueryStringFromParameters(NSDictionary *parameters) {
    NSMutableArray *mutablePairs = [NSMutableArray array];
    for (AFQueryStringPair *pair in AFQueryStringPairsFromDictionary(parameters)) {
        [mutablePairs addObject:[pair URLEncodedStringValue]];
    }

    return [mutablePairs componentsJoinedByString:@"&"];
}

- (NSString *)URLEncodedStringValue {
    if (!self.value || [self.value isEqual:[NSNull null]]) {
        return AFPercentEscapedStringFromString([self.field description]);
    } else {
        return [NSString stringWithFormat:@"%@=%@", AFPercentEscapedStringFromString([self.field description]), AFPercentEscapedStringFromString([self.value description])];
    }
}

下面是参数拼接的代码，函数内部会将原有的参数，转换为AFQueryStringPair对象的类型，但之前的层级结构不变。这句话是什么意思呢，就是说对原有传入的对象进行逐层递归调用，并且将最后一层字典的key、value参数，转成pair类型的对象，并且将嵌套有pair对象的数组返回给调用方。

对象层级不变，但字典、集合都会被转换为数组结构，也就是之前传入字典、数组、字典的嵌套结构，返回的时候就是数组、数组、pair的结构返回。

NSArray * AFQueryStringPairsFromDictionary(NSDictionary *dictionary) {
    return AFQueryStringPairsFromKeyAndValue(nil, dictionary);
}

NSArray * AFQueryStringPairsFromKeyAndValue(NSString *key, id value) {
    NSMutableArray *mutableQueryStringComponents = [NSMutableArray array];

    NSSortDescriptor *sortDescriptor = [NSSortDescriptor sortDescriptorWithKey:@"description" ascending:YES selector:@selector(compare:)];

    if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
        NSDictionary *dictionary = value;
        for (id nestedKey in [dictionary.allKeys sortedArrayUsingDescriptors:@[ sortDescriptor ]]) {
            id nestedValue = dictionary[nestedKey];
            if (nestedValue) {
                [mutableQueryStringComponents addObjectsFromArray:AFQueryStringPairsFromKeyAndValue((key ? [NSString stringWithFormat:@"%@[%@]", key, nestedKey] : nestedKey), nestedValue)];
            }
        }
    } else if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
        NSArray *array = value;
        for (id nestedValue in array) {
            [mutableQueryStringComponents addObjectsFromArray:AFQueryStringPairsFromKeyAndValue([NSString stringWithFormat:@"%@[]", key], nestedValue)];
        }
    } else if ([value isKindOfClass:[NSSet class]]) {
        NSSet *set = value;
        for (id obj in [set sortedArrayUsingDescriptors:@[ sortDescriptor ]]) {
            [mutableQueryStringComponents addObjectsFromArray:AFQueryStringPairsFromKeyAndValue(key, obj)];
        }
    } else {
        [mutableQueryStringComponents addObject:[[AFQueryStringPair alloc] initWithField:key value:value]];
    }

    return mutableQueryStringComponents;
}

设置NSMutableURLRequest

AFHTTPRequestSerializer在创建NSMutableURLRequest时，需要为request设置属性。serializer对外提供了和request同名的一些属性，外界直接调用serializer即可设置request的属性。

AFHTTPRequestSerializer内部创建request时，并不是根据设置request的属性按个赋值，而是通过一个属性数组AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths，将serializer需要赋值给request的属性，都放在数组中。

static NSArray * AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths() {
    static NSArray *_AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths = @[NSStringFromSelector(@selector(allowsCellularAccess)), NSStringFromSelector(@selector(cachePolicy)), NSStringFromSelector(@selector(HTTPShouldHandleCookies)), NSStringFromSelector(@selector(HTTPShouldUsePipelining)), NSStringFromSelector(@selector(networkServiceType)), NSStringFromSelector(@selector(timeoutInterval))];
    });

    return _AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths;
}

在初始化AFHTTPRequestSerializer时，遍历keyPath数组并通过KVO的方式，监听serializer的赋值。如果外界对serializer对应的属性进行赋值，则将其添加到mutableObservedChangedKeyPaths数组中。在创建request对象是，遍历mutableObservedChangedKeyPaths数组并将值赋值给request对象。

for (NSString *keyPath in AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths()) {
    if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(keyPath)]) {
        [self addObserver:self forKeyPath:keyPath options:NSKeyValueObservingOptionNew context:AFHTTPRequestSerializerObserverContext];
    }
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
                      ofObject:(__unused id)object
                        change:(NSDictionary *)change
                       context:(void *)context
{
    if (context == AFHTTPRequestSerializerObserverContext) {
        if ([change[NSKeyValueChangeNewKey] isEqual:[NSNull null]]) {
            [self.mutableObservedChangedKeyPaths removeObject:keyPath];
        } else {
            [self.mutableObservedChangedKeyPaths addObject:keyPath];
        }
    }
}
    
for (NSString *keyPath in AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths()) {
    if ([self.mutableObservedChangedKeyPaths containsObject:keyPath]) {
        [mutableRequest setValue:[self valueForKeyPath:keyPath] forKey:keyPath];
    }
}

表单提交

当进行POST表单提交时，需要用到AFMultipartFormData协议。调用POST方法后，会回调一个遵守此协议的对象，可以通过此对象进行表单提交操作。

[manager POST:requestURL parameters:params constructingBodyWithBlock:^(id<AFMultipartFormData>  _Nonnull formData) {
    [formData appendPartWithFileData:params[@"front_img"]
                                name:@"front_img"
                            fileName:frontImgfileName
                            mimeType:@"multipart/form-data"];
    [formData appendPartWithFileData:params[@"reverse_img"]
                                name:@"reverse_img"
                            fileName:reverseImgfileName
                            mimeType:@"multipart/form-data"];
    [formData appendPartWithFileData:params[@"face_img"]
                                name:@"face_img"
                            fileName:faceImgfileName
                            mimeType:@"multipart/form-data"];

} progress:^(NSProgress * _Nonnull uploadProgress) {
    // nothing
} success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
    // nothing
} failure:nil];

进行表单提交时，可以直接传入文件，也可以传入路径。表单提交可以同时提交多个文件，理论上数量不受限制。

缓存策略

AFN的缓存策略和NSURLCache的缓存策略一致，并且直接使用系统的枚举，这对iOS开发者是非常友好的。下面是枚举定义，忽略掉一些unimplemented的，和一些重定向到已有枚举的，可用的都在这。

typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSURLRequestCachePolicy)
{
    NSURLRequestUseProtocolCachePolicy = 0,
    NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData = 1,
    NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad = 2,
    NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad = 3,
    NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData = 4,
    NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData = 5,
};

• NSURLRequestUseProtocolCachePolicy，使用协议指定的缓存策略。
• NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData，忽略缓存，直接发起请求。
• NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad，不验证缓存过期时间，如果有则使用缓存数据，如果不存在则请求服务器。
• NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad，不验证缓存过期时间，如果有则使用缓存数据，如果不存在则请求失败。
• NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData，忽略本地缓存，以及代理等中间介质的缓存。
• NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData，和数据的源服务器验证数据合法性，如果可以用就直接使用缓存数据，否则从服务器请求数据。

AFURLResponseSerialization

AFURLResponseSerialization负责处理response相关的逻辑，其功能主要是设置acceptType、编码格式和处理服务器返回数据。同样的，AFURLResponseSerialization也有同名的协议，每个子类都遵循代理方法并实现不同的返回值处理代码。

- (nullable id)responseObjectForResponse:(nullable NSURLResponse *)response
                           data:(nullable NSData *)data
                          error:(NSError * _Nullable __autoreleasing *)error;

和AFURLRequestSerialization一样，AFURLResponseSerialization由一个父类和六个子类构成，子类中有一个是Mac的，所以这里不做分析，子类的职责只是对acceptType做修改以及处理具体的返回数据。

• AFHTTPResponseSerializer：公共父类，处理返回值类型为NSData二进制。
• AFJSONResponseSerializer：JSON返回数据，也是默认类型。
• AFXMLParserResponseSerializer，处理XML返回数据，由系统NSXMLParser负责处理。
• AFPropertyListResponseSerializer：处理特殊XML返回数据，也就是plist数据。
• AFImageResponseSerializer：处理图片返回数据，这个类型用的也比较多。
• AFCompoundResponseSerializer：处理复杂数据，返回结果类型有多种。

容错处理

由于服务器有时候会返回null的情况，系统会将其转换为NSNull对象，而对NSNull对象发送不正确的消息，就会导致崩溃。从服务器接收到返回值后，AFN会对返回值进行一个递归查找，找到所有NSNull对象并将其移除，防止出现向NSNull对象发送消息导致的崩溃。

static id AFJSONObjectByRemovingKeysWithNullValues(id JSONObject, NSJSONReadingOptions readingOptions) {
    if ([JSONObject isKindOfClass:[NSArray class]]) {
        NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity:[(NSArray *)JSONObject count]];
        for (id value in (NSArray *)JSONObject) {
            [mutableArray addObject:AFJSONObjectByRemovingKeysWithNullValues(value, readingOptions)];
        }

        return (readingOptions & NSJSONReadingMutableContainers) ? mutableArray : [NSArray arrayWithArray:mutableArray];
    } else if ([JSONObject isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
        NSMutableDictionary *mutableDictionary = [NSMutableDictionary dictionaryWithDictionary:JSONObject];
        for (id <NSCopying> key in [(NSDictionary *)JSONObject allKeys]) {
            id value = (NSDictionary *)JSONObject[key];
            if (!value || [value isEqual:[NSNull null]]) {
                [mutableDictionary removeObjectForKey:key];
            } else if ([value isKindOfClass:[NSArray class]] || [value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
                mutableDictionary[key] = AFJSONObjectByRemovingKeysWithNullValues(value, readingOptions);
            }
        }

        return (readingOptions & NSJSONReadingMutableContainers) ? mutableDictionary : [NSDictionary dictionaryWithDictionary:mutableDictionary];
    }

    return JSONObject;
}

AFNetworking的设计技巧

bundleForClass

在使用NSBundle对象时，我们最常用的就是mainBundle或者bundleWithPath这种方式获取bundle，这种对于都是从app二进制读取的时候是没有问题的。但是如果涉及到framework动态库，就不是那么易于使用。

framework中可以包含资源文件，例如.bundle文件。如果是动态库形式的framework(framework也有静态形式)，其会以一个独立二进制的形式表现，并且会分配独立的二进制空间。在读取bundle的时候，就可以考虑使用bundleForClass的方式读取。

bundleForClass表示从当前类定义的二进制，所在的程序包中读取NSBundle文件。例如.app就是从main bundle中读取，如果是framework就从其所在的二进制中读取。

网络指示器

AFN提供了一些UIKit的Category，例如网络请求发起时，网络指示器转菊花，则由AFNetworkActivityIndicatorManager类负责。开启网络指示器很简单，添加下面代码即可，网络指示器默认是关闭的。

[[AFNetworkActivityIndicatorManager sharedManager] setEnabled:YES];

这里不对AFNetworkActivityIndicatorManager的代码进行过多的分析，只是调其中比较重要的点来分析，下面统称为indicatorManager。

之前在_AFURLSessionTaskSwizzling类中写了很多代码，就是为了发出resume和suspend两个通知，这两个通知在indicatorManager中就用到了。网络指示器监听了下面的三个通知，并且完全由通知来驱动。

[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(networkRequestDidStart:) name:AFNetworkingTaskDidResumeNotification object:nil];
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(networkRequestDidFinish:) name:AFNetworkingTaskDidSuspendNotification object:nil];
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(networkRequestDidFinish:) name:AFNetworkingTaskDidCompleteNotification object:nil];

如果看indicatorManager中的源码，你会发现为什么里面还有timer，完全不需要啊，有网络请求就转菊花，没网络请求就停止不就行了吗？

这是因为AFN考虑，如果一个网络请求很快的话，会导致菊花出现转一下很快就消失的情况，如果网络请求比较多会多次闪现。所以对于这个问题，indicatorManager通过Timer的方式实现，如果在指定的区间内网络请求已经结束，则不在显示菊花，如果有多次请求则在请求之间也不进行中断。

对于开始转圈设置的是1.0秒，结束转圈设置的是0.17秒。也就是当菊花开始旋转时，需要有1.0秒的延时，这个时间足以保证之前的菊花停止转动。结束转圈则会在0.17秒之后进行，可以保证菊花的旋转至少会有0.17秒。

static NSTimeInterval const kDefaultAFNetworkActivityManagerActivationDelay = 1.0;
static NSTimeInterval const kDefaultAFNetworkActivityManagerCompletionDelay = 0.17;

- (void)startActivationDelayTimer {
    self.activationDelayTimer = [NSTimer
                                 timerWithTimeInterval:self.activationDelay target:self selector:@selector(activationDelayTimerFired) userInfo:nil repeats:NO];
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:self.activationDelayTimer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

- (void)startCompletionDelayTimer {
    [self.completionDelayTimer invalidate];
    self.completionDelayTimer = [NSTimer timerWithTimeInterval:self.completionDelay target:self selector:@selector(completionDelayTimerFired) userInfo:nil repeats:NO];
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:self.completionDelayTimer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

由于indicatorManager是采用通知的方式进行回调，所有的网络请求通知都会调到这。所以当多个网络请求到来时，会通过一个_activityCount来进行计数，可以将其理解为一个队列，这样更容易理解。在显示网络指示器的时候，就是基于_activityCount来进行判断的，如果队列中有请求则显示网络指示器，无论有多少请求。

这种设计思路比较好，在项目中很多地方都可以用到。例如有些方法需要成对进行调用，例如播放开始和暂停，如果某一个方法调用多次就会造成bug。这种方式就比较适合用count的方式进行容错，内部针对count做一些判断操作。

- (void)incrementActivityCount {
    [self willChangeValueForKey:@"activityCount"];
    @synchronized(self) {
        _activityCount++;
    }
    [self didChangeValueForKey:@"activityCount"];

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self updateCurrentStateForNetworkActivityChange];
    });
}

- (void)decrementActivityCount {
    [self willChangeValueForKey:@"activityCount"];
    @synchronized(self) {
        _activityCount = MAX(_activityCount - 1, 0);
    }
    [self didChangeValueForKey:@"activityCount"];

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self updateCurrentStateForNetworkActivityChange];
    });
}

indicatorManager是多线程安全的，在一些关键地方都通过synchronized的方式加锁，防止从各个线程调用过来的通知造成资源抢夺的问题。

AFSecurityPolicy

验证处理

AFN支持https请求，并通过AFSecurityPolicy类来处理https证书及验证，但其https请求的执行还是交给NSURLSession去完成的。

下面是NSURLSession的一个代理方法，当需要进行证书验证时，可以重写此方法并进行自定义的验证处理。验证完成后通过completionHandler的block来告知处理结果，并且将验证结果disposition和公钥credential传入。

AFN通过AFSecurityPolicy类提供了验证逻辑，并且在内部可以进行证书的管理。也可以不使用AFN提供的验证逻辑，重写sessionDidReceiveAuthenticationChallenge的block即可自定义验证逻辑，不走AFN的逻辑。

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
didReceiveChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge
 completionHandler:(void (^)(NSURLSessionAuthChallengeDisposition disposition, NSURLCredential *credential))completionHandler
{
    NSURLSessionAuthChallengeDisposition disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
    __block NSURLCredential *credential = nil;

    if (self.sessionDidReceiveAuthenticationChallenge) {
        disposition = self.sessionDidReceiveAuthenticationChallenge(session, challenge, &credential);
    } else {
        if ([challenge.protectionSpace.authenticationMethod isEqualToString:NSURLAuthenticationMethodServerTrust]) {
            if ([self.securityPolicy evaluateServerTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust forDomain:challenge.protectionSpace.host]) {
                credential = [NSURLCredential credentialForTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust];
                if (credential) {
                    disposition = NSURLSessionAuthChallengeUseCredential;
                } else {
                    disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
                }
            } else {
                disposition = NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge;
            }
        } else {
            disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
        }
    }

    if (completionHandler) {
        completionHandler(disposition, credential);
    }
}

除了进行NSURLSession请求验证的回调，对于每个task也有对应的代理方法。两个代理方法内部实现基本一样，区别在于对于每个task，AFN提供了taskDidReceiveAuthenticationChallenge回调block，可以由外界自定义证书验证过程。

验证结果是通过一个枚举回调给NSURLSession的，参数是一个NSURLSessionAuthChallengeDisposition类型的枚举，表示证书验证的情况，此枚举包含下面几个具体值。

• NSURLSessionAuthChallengeUseCredential
  使用当前证书建立SSL连接，并处理后续请求
• NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling
  使用默认的处理方式，当前证书被忽略
• NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge
  验证不通过，取消整个网络请求
• NSURLSessionAuthChallengeRejectProtectionSpace
  这次验证被忽略，但不取消网络请求

Security

HTTPS请求的密钥管理等安全相关的处理，都放在Security.framework框架中。在AFSecurityPolicy中经常可以看到SecTrustRef类型的变量，其表示的就是密钥对象，其中包含了公钥等信息。

我们可以通过下面的命令获取到公钥，具体格式这里不做过多介绍，详细的可以Google一下公钥格式。

// 获取公钥命令
SecTrustCopyPublicKey(serverTrust)

// 打印的公钥(公钥已做脱敏)
<SecKeyRef algorithm id: 1, key type: RSAPublicKey, version: 4, block size: 2048 bits, exponent: {hex: 10001, decimal: 65537}, modulus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addr: 0x280396dc0>

AFSecurityPolicy概述

AFSecurityPolicy的职责比较单一，只处理公钥和验证的逻辑，其定义是一个单例对象。此类主要由四个属性和一个方法构成。

// 证书验证方式
@property (readonly, nonatomic, assign) AFSSLPinningMode SSLPinningMode;
// 本地自签名证书集合
@property (nonatomic, strong, nullable) NSSet <NSData *> *pinnedCertificates;
// 是否验证证书的合法性(是否允许自签名证书)
@property (nonatomic, assign) BOOL allowInvalidCertificates;
// 是否验证域名是否有效
@property (nonatomic, assign) BOOL validatesDomainName;

如果进行细分的话，AFSecurityPolicy的功能基本就两个。一个是通过CA的方式进行验证，另一个就是进行SSL Pinning自签名验证。evaluateServerTrust:forDomain:是AFSecurityPolicy最主要的方法，用来进行证书的合法性验证。

SSL Pinning

AFSecurityPolicy进行SSL Pinning验证的方式分为以下三种，如果是None则会执行正常CA验证的流程，其他两种都是自签名的流程。AFN中默认的调用是defaultPolicy方法，其内部设置的是AFSSLPinningModeNone模式。

• AFSSLPinningModeNone
  正常流程，通过CA机构颁发的公钥，对服务器下发的证书验证数字签名，并且获得公钥。
• AFSSLPinningModeCertificate
  不通过CA的流程进行验证，而是通过本地内置的服务端证书进行验证，验证过程分为两步。首先验证证书是否过期或失效，其次验证本地是否包含此证书。
• AFSSLPinningModePublicKey
  不进行CA的验证，也不验证证书，只验证公钥是否有效。

对于本地自签名证书的管理有两种方式，一种是默认会在本地查找遍历所有.cer的文件，并存在一个自签名证书的集合中。也可以在创建AFSecurityPolicy对象时传入SSLPinningMode，下面是查找本地.cer文件的逻辑。

+ (NSSet *)certificatesInBundle:(NSBundle *)bundle {
    NSArray *paths = [bundle pathsForResourcesOfType:@"cer" inDirectory:@"."];

    NSMutableSet *certificates = [NSMutableSet setWithCapacity:[paths count]];
    for (NSString *path in paths) {
        NSData *certificateData = [NSData dataWithContentsOfFile:path];
        [certificates addObject:certificateData];
    }

    return [NSSet setWithSet:certificates];
}

自签名证书

HTTPS在进行握手时，需要通过CA的公钥进行验证，保证服务器公钥的合法性，没有被篡改为有问题的公钥。如果使用CA机构颁发的证书，无论使用NSURLSession还是AFNetworking都不需要修改代码，这些都会自动完成。如果不想使用CA的证书验证，例如自签名证书在CA证书验证时就会失败。

这种情况可以使用自签名的方式进行验证，也就是在客户端本地内置一份证书，服务器进行四次握手时，通过保存在本地的证书和服务器进行对比，证书相同则表示验证成功，不走CA的验证方式。

AFN为我们提供了自签名证书的验证方法，通过SSLPinningMode设置验证方式为自签名，并且传入证书集合。如果没有传入证书集合，则AFN默认会遍历整个沙盒，查找所有.cer的证书。

进行沙盒验证时，需要将AFSecurityPolicy的allowInvalidCertificates设置为YES，默认是NO，表示允许无效的证书，也就是自签名的证书。

NSString *cerPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"12306" ofType:@"cer"];
NSData *certData = [NSData dataWithContentsOfFile:cerPath];
NSSet *set = [NSSet setWithObject:certData];

AFSecurityPolicy *securityPolicy = [AFSecurityPolicy policyWithPinningMode:AFSSLPinningModeCertificate withPinnedCertificates:set];
securityPolicy.allowInvalidCertificates = YES;

AFNetworking 2.x

AFNetworking2.x由NSURLSession和NSURLConnection两部分组成，并且分别对应不同的类，这里主要介绍NSURLConnection部分的源码实现。

相关类

总体概览

NSURLConnection实现由下面三个类构成，从源码构成可以看出，无论是session还是connection方案，都具有很好的扩展性。例如这里AFHTTPRequestOperation是基于AFURLConnectionOperation实现的，如果需要实现FTP协议，则可以创建一个继承自AFURLConnectionOperation的AFFPTConnectionOperation类并重写对应方法即可。

• AFURLConnectionOperation
  继承自NSOperation，负责网络请求的逻辑实现，每个网络请求就是一个Operation对象。
• AFHTTPRequestOperation
  继承自AFURLConnectionOperation，处理HTTP相关网络请求。
• AFHTTPRequestOperationManager
  内部持有一个NSOperationQueue，负责管理所有Operation网络请求。

AFURLConnectionOperation

下面是AFURLConnectionOperation的初始化方法，和AFURLSessionManager有些不一样。其内部增加了状态的概念，以及RunloopMode的概念，这两个我们后面会详细讲解。shouldUseCredentialStorage表示是否由系统做证书验证，后面设置了securityPolicy，和sessionManager一样也是使用默认方案。

- (instancetype)initWithRequest:(NSURLRequest *)urlRequest {
    _state = AFOperationReadyState;

    self.lock = [[NSRecursiveLock alloc] init];
    self.lock.name = kAFNetworkingLockName;
    self.runLoopModes = [NSSet setWithObject:NSRunLoopCommonModes];
    self.request = urlRequest;
    self.shouldUseCredentialStorage = YES;
    self.securityPolicy = [AFSecurityPolicy defaultPolicy];
}

AFURLConnectionOperation继承自NSOperation，由于NSOperation和网络请求的过程很像，有开始、暂停、完成等，并且很好的支持KVO监听，所以AFN将每个网络请求都当做一个Operation任务。AFURLConnectionOperation可以设置任务优先级，也可以通过AFHTTPRequestOperationManager设置最大并发数，基本上NSOperationQueue提供的功能都能用。

在AFHTTPRequestOperationManager中定义了NSOperationQueue，创建网络请求任务后，都会被加入到queue中，随后由系统调用queue中的operation任务，执行operation的start方法发起请求。AFURLConnectionOperation只需要在内部实现start、pause、resume等父类方法即可，其他都由系统去进行调用。这种设计可以很好的将manager和operation进行解耦，二者不用直接发生调用关系。

NSURLConnection中，每个网络请求对应一个AFHTTPRequestOperation，所有网络请求都共用一个manager来管理operation。而AFHTTPSessionManager则不同，每个网络请求对应一个manager以及一个task。

state设计

AFURLConnectionOperation支持KVO的方式，让外界监听网络请求的变化，并通过重写setState方法，在内部加入willChangeValueForKey触发KVO回调。AFN通过AFOperationState来管理网络请求状态，下面是AFN对其的状态定义。

• AFOperationPausedState
  请求暂停
• AFOperationReadyState
  请求已准备好
• AFOperationExecutingState
  请求正在执行中
• AFOperationFinishedState
  请求完成

当网络请求状态发生改变时，都会调用setState方法进行赋值，例如下面是请求完成时的处理代码。除此之外，当判断AFN请求状态时，也是通过这个属性作为判断依据的。

- (void)finish {
    [self.lock lock];
    self.state = AFOperationFinishedState;
    [self.lock unlock];
}

常驻线程

AFURLConnectionOperation中设计了常驻线程，并且重写了operation的start等方法，网络请求的start、cancel、pause等操作，都是在常驻线程中完成的。网络请求结束后，数据回调的处理也是在这个线程中完成的。

这是因为在哪个线程创建NSURLConnection对象并发出请求，则数据返回时也默认从那个线程接受数据。如果请求都是从主线程发出的，请求返回时如果屏幕正在滑动，runloopMode为UITrackingRunLoopMode则不能处理返回数据。而如果把网络请求都加到主线程的NSRunLoopCommonModes中，在大量网络请求返回时，处理返回数据会影响屏幕滑动FPS。

所以为了保证网络请求数据可以正常返回并被处理，而又不影响屏幕FPS，则用一个单独的线程来处理。如果每个请求都对应一个线程来处理返回任务，会造成大量线程的占用，所以用一个常驻线程来处理所有网络请求，来保证线程资源的最小占用。常驻线程实际上是一个单例线程，并且这个单例线程被加入了一个Port进行保活，保证线程可以不被退出。

+ (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
    @autoreleasepool {
        [[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];

        NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [runLoop run];
    }
}

+ (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;
}

通过AFURLConnectionOperation发起网络请求时，实际创建connection对象的代码在下面的方法中。在创建connection对象后，并没有立即发出网络请求，而是将startImmediately设置为NO。随后会设置NSURLConnection和NSOutputStream的RunloopMode，网络请求会从单例线程的runLoopModes中发出，这样当网络请求返回时，回调代码也会在runLoopModes中去执行。

operationDidStart方法中会调用NSURLConnection的scheduleInRunLoop:forMode:方法，将网络请求任务派发到Runloop指定的Mode中。我觉得给Operation设置runLoopModes其实意义不大，因为常驻线程基本上只会有一个Mode，也就是NSRunloopDefaultMode，基本上不会有其他Mode，所以这里设置runLoopModes没什么意义。

- (void)operationDidStart {
    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];
}

代理方法

AFURLConnectionOperation是通过NSURLConnection实现网络请求的，这里简单讲一下operation中代理方法的实现。

AFN实现了https证书验证的代码，具体实现和AFURLSessionManager基本类似，并且也是通过AFSecurityPolicy来处理具体的证书验证逻辑。

- (void)connection:(NSURLConnection *)connection
willSendRequestForAuthenticationChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge;

关于请求服务器数据这块值得讲一下，在NSURLConnection接收服务器数据时，AFN通过创建了一个outputStream，来承载和组织具体的数据，并且在内存中进行存储。当没有可用空间或发生其他错误时，会通过streamError的方式进行体现。

当网络请求结束时，会调用didFinishLoading方法，AFN会从outputStream中拿出数据并赋值给responseData，当做返回值数据使用。

- (void)connection:(NSURLConnection __unused *)connection
    didReceiveData:(NSData *)data
{
    NSUInteger length = [data length];
    while (YES) {
        NSInteger totalNumberOfBytesWritten = 0;
        if ([self.outputStream hasSpaceAvailable]) {
            const uint8_t *dataBuffer = (uint8_t *)[data bytes];

            NSInteger numberOfBytesWritten = 0;
            while (totalNumberOfBytesWritten < (NSInteger)length) {
                numberOfBytesWritten = [self.outputStream write:&dataBuffer[(NSUInteger)totalNumberOfBytesWritten] maxLength:(length - (NSUInteger)totalNumberOfBytesWritten)];
                if (numberOfBytesWritten == -1) {
                    break;
                }

                totalNumberOfBytesWritten += numberOfBytesWritten;
            }

            break;
        } else {
            [self.connection cancel];
            if (self.outputStream.streamError) {
                [self performSelector:@selector(connection:didFailWithError:) withObject:self.connection withObject:self.outputStream.streamError];
            }
            return;
        }
    }

    if (self.downloadProgress) {
        self.downloadProgress(length, self.totalBytesRead, self.response.expectedContentLength);
    }
}

- (void)connectionDidFinishLoading:(NSURLConnection __unused *)connection {
    self.responseData = [self.outputStream propertyForKey:NSStreamDataWrittenToMemoryStreamKey];

    [self.outputStream close];
    if (self.responseData) {
       self.outputStream = nil;
    }

    self.connection = nil;

    [self finish];
}

有outputStream，也会有与之对应的inputStream，inputStream实现很简单，就是修改NSMutableURLRequest的HTTPBodyStream。

- (NSInputStream *)inputStream {
    return self.request.HTTPBodyStream;
}

- (void)setInputStream:(NSInputStream *)inputStream {
    NSMutableURLRequest *mutableRequest = [self.request mutableCopy];
    mutableRequest.HTTPBodyStream = inputStream;
    self.request = mutableRequest;
}

内存管理

在创建AFHTTPRequestOperation时会将success和failure的block传给operation，并且在operation执行完成并回调completionBlock时，执行这两个block代码。但是由于completionBlock中直接使用了self，导致了循环引用的问题。

- (void)setCompletionBlockWithSuccess:(void (^)(AFHTTPRequestOperation *operation, id __nullable responseObject))success
                              failure:(void (^)(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error))failure {
      self.completionBlock = ^{
          // something code ...
      };
}

completionBlock的循环引用是AFN有意而为之的，为的就是保持operation的生命周期，以保证请求处理完成并接收返回的block回调。

对于循环引用的生命周期，AFN采取的是主动打破循环引用的方式，也就是重写父类的completionBlock，并且在调用block结束后，主动将completionBlock赋值为nil，从而主动打破循环引用。

- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block {
    if (!block) {
        [super setCompletionBlock:nil];
    } else {
        __weak __typeof(self)weakSelf = self;
        [super setCompletionBlock:^ {
            __strong __typeof(weakSelf)strongSelf = weakSelf;

#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wgnu"
            dispatch_group_t group = strongSelf.completionGroup ?: url_request_operation_completion_group();
            dispatch_queue_t queue = strongSelf.completionQueue ?: dispatch_get_main_queue();
#pragma clang diagnostic pop

            dispatch_group_async(group, queue, ^{
                block();
            });

            dispatch_group_notify(group, url_request_operation_completion_queue(), ^{
                [strongSelf setCompletionBlock:nil];
            });
        }];
    }
}

AFNetworkReachabilityManager

AFNetworking中还有很重要的一部分，就是Reachability，用来做网络状态监控的。AFNetworking、YYKit、苹果官方都提供有Reachability的API使用，内部实现原理基本差不多。

代码实现也很简单，主要依赖SystemConfiguration.framework框架的SCNetworkReachability，注册一个Callback然后等着回调就可以。这里讲一下核心逻辑，一些细枝末节的就忽略了。

Reachability提供了两种初始化方法，一种是通过域名初始化的managerForDomain:方法，传入一个域名，基于这个域名的访问情况来判断当前网络状态。另一种是通过地址初始化的managerForAddress:方法，创建一个sockaddr_in对象，并基于这个对象来判断网络状态。

+ (instancetype)managerForAddress:(const void *)address {
    SCNetworkReachabilityRef reachability = SCNetworkReachabilityCreateWithAddress(kCFAllocatorDefault, (const struct sockaddr *)address);
    AFNetworkReachabilityManager *manager = [[self alloc] initWithReachability:reachability];

    CFRelease(reachability);
    
    return manager;
}

+ (instancetype)manager {
    struct sockaddr_in address;
    bzero(&address, sizeof(address));
    address.sin_len = sizeof(address);
    address.sin_family = AF_INET;
    return [self managerForAddress:&address];
}

下面startMonitoring中是开启网络监测的核心代码，主要逻辑是设置了两个Callback，一个是block的一个是函数的，并添加到Runloop中开始监控。由此可以推测，Reachability的代码实现主要依赖Runloop的事件循环，并且在事件循环中判断网络状态。

当网络发生改变时，就会回调AFNetworkReachabilityCallback函数，回调有三个参数。target是SCNetworkReachabilityRef对象，flags是网络状态，info是我们设置的block回调参数。回调Callback函数后，内部会通过block以及通知的形式，对外发出回调。

- (void)startMonitoring {
    [self stopMonitoring];

    if (!self.networkReachability) {
        return;
    }

    __weak __typeof(self)weakSelf = self;
    AFNetworkReachabilityStatusBlock callback = ^(AFNetworkReachabilityStatus status) {
        __strong __typeof(weakSelf)strongSelf = weakSelf;

        strongSelf.networkReachabilityStatus = status;
        if (strongSelf.networkReachabilityStatusBlock) {
            strongSelf.networkReachabilityStatusBlock(status);
        }

    };

    SCNetworkReachabilityContext context = {0, (__bridge void *)callback, AFNetworkReachabilityRetainCallback, AFNetworkReachabilityReleaseCallback, NULL};
    SCNetworkReachabilitySetCallback(self.networkReachability, AFNetworkReachabilityCallback, &context);
    SCNetworkReachabilityScheduleWithRunLoop(self.networkReachability, CFRunLoopGetMain(), kCFRunLoopCommonModes);

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0),^{
        SCNetworkReachabilityFlags flags;
        if (SCNetworkReachabilityGetFlags(self.networkReachability, &flags)) {
            AFPostReachabilityStatusChange(flags, callback);
        }
    });
}

- (void)stopMonitoring {
    if (!self.networkReachability) {
        return;
    }

    SCNetworkReachabilityUnscheduleFromRunLoop(self.networkReachability, CFRunLoopGetMain(), kCFRunLoopCommonModes);
}

static void AFNetworkReachabilityCallback(SCNetworkReachabilityRef __unused target, SCNetworkReachabilityFlags flags, void *info) {
    AFPostReachabilityStatusChange(flags, (__bridge AFNetworkReachabilityStatusBlock)info);
}

AFNetworking总结

AFNetworking对请求数据的序列化，以及返回数据的反序列化做了很多处理。使开发者只需要传入一个字典即可构建请求参数，无需处理拼接到URL后面或参数转换为body二进制的细节，这些都由AFNetworking内部处理并进行容错，开发者只需要指定请求方式即可。

通过AFNetworking实现https也很方便，AFSecurityPolicy可以很好的管理CA以及自签名证书，以及处理https请求过程中的一些逻辑，我们只需要告诉AFNetworking怎么处理即可，如果不指定处理方式则使用默认CA证书的方式处理。

AFNetworking对于后台下载以及断点续传有很好的支持，我们可以在AFNetworking的基础上，很简单的就完成一个下载模块的设计。如果自己写后台下载和断点续传的代码，工作量还是不小的。

并且AFNetworking在网络库的设计上还提供了很强的自定义性，例如指定证书、URL缓存处理，以及下载过程中不同下载阶段的处理。如果没有提供自定义处理，则使用默认处理方式。