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YYModel

  1. 使用runtime的动态性，为对象动态添加属性，方法（set，get）
  2. 利用runtime获取属性列表，方法列表，遍历属性，为属性赋值

YYModel整个部分分为两块：

  • 封装Runtime 层级的一些结构体的YYClassInfo，
  • 提供接口调用的NSObject+YYModel
类别 名字 Runtime 对应 作用
YYClassInfo部分 YYClassInfo objc_class 对于Class进行了封装，进行封装增加描述
- YYClassIvarInfo objc_ivar 对Class的Ivar进行了进行封装增加描述
- YYClassMethodInfo objc_method 对 Class 的 Property进行了封装描述
- YYClassPropertyInfo property_t 存储属性的信息
YYModel部分 _YYModelMeta 对YYClassInfo进行封装描述，完成Model属性、方法、实例变量的解析，并生成与数据源相对应的字典映射
- _YYModelPropertyMeta YYClassProperty进行封装描述，包含了属性的信息和设置属性时所需要的信息
  1. YYClassInfo 对 YYClassIvarInfo、YYClassMethodInfo、YYClassPropertyInfo封装，形式是字典，因为一个类可以有好多属性，方法，实例变量
@interface YYClassInfo : NSObject
@property (nonatomic, assign, readonly) Class cls; ///< class object
@property (nullable, nonatomic, assign, readonly) Class superCls; ///< super class object
@property (nullable, nonatomic, assign, readonly) Class metaCls;  ///< class's meta class object
@property (nonatomic, readonly) BOOL isMeta; ///< whether this class is meta class
@property (nonatomic, strong, readonly) NSString *name; ///< class name
@property (nullable, nonatomic, strong, readonly) YYClassInfo *superClassInfo; ///< super class's class info
@property (nullable, nonatomic, strong, readonly) NSDictionary<NSString *, YYClassIvarInfo *> *ivarInfos; ///< ivars
@property (nullable, nonatomic, strong, readonly) NSDictionary<NSString *, YYClassMethodInfo *> *methodInfos; ///< methods
@property (nullable, nonatomic, strong, readonly) NSDictionary<NSString *, YYClassPropertyInfo *> *propertyInfos;
  1. _YYModelPropertyMeta封装了这个属性在对象模中的情况，其内部包含了属性信息YYClassPropertyInfo
  2. _YYModelMeta封装了YYClassInfo,以及保存映射关系的NSDictionary *_mapper;和NSArray *_allPropertyMetas;等
@interface _YYModelMeta : NSObject {
    @package
    YYClassInfo *_classInfo;
    /// Key:mapped key and key path, Value:_YYModelPropertyMeta.
    NSDictionary *_mapper;
    /// Array<_YYModelPropertyMeta>, all property meta of this model.
    NSArray *_allPropertyMetas;
    /// Array<_YYModelPropertyMeta>, property meta which is mapped to a key path.
    NSArray *_keyPathPropertyMetas;
    /// Array<_YYModelPropertyMeta>, property meta which is mapped to multi keys.
    NSArray *_multiKeysPropertyMetas;
    /// The number of mapped key (and key path), same to _mapper.count.
    NSUInteger _keyMappedCount;
    /// Model class type.
    YYEncodingNSType _nsType;
    
    BOOL _hasCustomWillTransformFromDictionary;
    BOOL _hasCustomTransformFromDictionary;
    BOOL _hasCustomTransformToDictionary;
    BOOL _hasCustomClassFromDictionary;
}

YYClassInfo

  • YYClassInfo：封装了Runtime层级的结构体，里面封装了objc_ivar、objc_method、property_t已经封装上述结构体的YYClassInfo

NSObject+YYModel

主要两个功能 json to model和model to json

json to model

整个部分分为两步 json to dictionary&dictionary to model

1. json to dictionary

这一步主要通过系统函数dic = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:jsonData options:kNilOptions error:NULL];将json转为dic

2. dictionary to model

  1. + (NSDictionary *)_yy_dictionaryWithJSON:(id)json
  2. 又通过cls生成_YYModelMeta，_YYModelMeta内部封装了YYClassInfo。
// 使用当前类生成一个 _YYModelMeta 模型元类
Class cls = [self class];
_YYModelMeta *modelMeta = [_YYModelMeta metaWithClass:cls];

YYClassInfo内部通过runtime api获取methods、properties、ivars

Method *methods = class_copyMethodList(cls, &methodCount);
objc_property_t *properties = class_copyPropertyList(cls, &propertyCount);
Ivar *ivars = class_copyIvarList(cls, &ivarCount);
  1. -(BOOL)yy_modelSetWithDictionary:(NSDictionary *)dic,这个方法就是将dic中的数值赋值到实例对象的属性，映射字典和实例对象的属性名称进行赋值
  • 入参校验
  • 初始化模型元以及映射表校验
  • 初始化模型设置上下文 ModelSetContext
  • 为字典中的每个键值对调用 ModelSetWithDictionaryFunction
  • 检验转换结果
  1. ModelSetWithDictionaryFunction，赋值核心函数1,通过模型设置上下文拿到带赋值模型，之后遍历当前的属性元（直到 propertyMeta->_next == nil），找到 setter 不为空的属性元通过 ModelSetValueForProperty 方法赋值。
static void ModelSetWithDictionaryFunction(const void *_key, const void *_value, void *_context) {
    ModelSetContext *context = _context;
// 1.从上下文中取到model 的信息
    __unsafe_unretained _YYModelMeta meta = (__bridge _YYModelMeta )(context->modelMeta);
// 2.从转换字典中取到属性对象
    __unsafe_unretained _YYModelPropertyMeta *propertyMeta = [meta->_mapper objectForKey:(__bridge id)(_key)];
    __unsafe_unretained id model = (__bridge id)(context->model);
// 3.以防有多个相同key 的不同值
    while (propertyMeta) {
        if (propertyMeta->_setter) {
// 为model 的该属性赋值。
            ModelSetValueForProperty(model, (__bridge __unsafe_unretained id)_value, propertyMeta);
        }
        propertyMeta = propertyMeta->_next;
    };
  1. ModelSetValueForProperty()赋值核心函数2：为模型中的属性赋值的实现方法
static void ModelSetValueForProperty(__unsafe_unretained id model,
                                     __unsafe_unretained id value,
                                     __unsafe_unretained _YYModelPropertyMeta *meta) {
                                     
    if (meta->_isCNumber) {//属于CNumber类型
        NSNumber *num = YYNSNumberCreateFromID(value);
        //赋值函数
        ModelSetNumberToProperty(model, num, meta);
        if (num) [num class]; // hold the number
    } else if (meta->_nsType) {
        
    }      
    ... 不同类型不同处理   
}
  • 根据属性元类型划分代码逻辑
  • 如果属性元是 CNumber 类型，即 int、uint 之类，则使用 ModelSetNumberToProperty 赋值
  • 如果属性元属于 NSType 类型，即 NSString、NSNumber 之类，则根据类型转换中可能涉及到的对应类型做逻辑判断并赋值（可以去上面代码中查看具体实现逻辑）
  • 如果属性元不属于 CNumber 和 NSType，则猜测为 id，Class，SEL，Block，struct、union、char[n]，void* 或 char* 类型并且做出相应的转换和赋值

model to json

通过递归方法使 Model 转换为 JSON 的 static id ModelToJSONObjectRecursive(NSObject *model)

  • 1：Model -> JSON的关键在于：递归调用ModelToJSONObjectRecursive函数，实现对model各个属性的的转换，最终生成只包含NSArray/NSDictionary/NSString/NSNumber/NSNull的JSON对象。

  • 2：通过yy_modelToJSONObject得到JSON对象之后，还可以通过NSJSONSerialization的dataWithJSONObject函数将JSONObject为NSData对象，这也解释了为什么JSONObject必须是NSArray或NSDictionary类型，最后将NSData对象转成NSString对象，即JSON字符串。

参考 揭秘YYModel的魔法

YYCacge

YYCache主要分成两部分：内存缓存YYMemoryCache和磁盘缓存YYDiskCache

  • YYCache：提供了最外层的接口，调用了YYMemoryCache与YYDiskCache的相关方法。
  • YYMemoryCache：负责处理容量小，相对高速的内存缓存。线程安全，支持自动和手动清理缓存等功能。
  • _YYLinkedMap：YYMemoryCache使用的双向链表类。
  • _YYLinkedMapNode：是_YYLinkedMap使用的节点类。
  • YYDiskCache：负责处理容量大，相对低速的磁盘缓存。线程安全，支持异步操作，自动和手动清理缓存等功能。
  • YYKVStorage：YYDiskCache的底层实现类，用于管理磁盘缓存。
  • YYKVStorageItem：内置在YYKVStorage中，是YYKVStorage内部用于封装某个缓存的类

YYCache 实现

  • 取- (id<NSCoding>)objectForKey:(NSString *)key
- (id<NSCoding>)objectForKey:(NSString *)key {
    
    //首先尝试获取内存缓存，然后获取磁盘缓存
    id<NSCoding> object = [_memoryCache objectForKey:key];
    
    //如果内存缓存不存在，就会去磁盘缓存里面找：如果找到了，则再次写入内存缓存中；如果没找到，就返回nil
    if (!object) {
        object = [_diskCache objectForKey:key];
        if (object) {
            [_memoryCache setObject:object forKey:key];
        }
    }
    return object;
}
  • 存- (void)setObject:(id<NSCoding>)object forKey:(NSString *)key
- (void)setObject:(id<NSCoding>)object forKey:(NSString *)key {
    //先写入内存缓存，后写入磁盘缓存
    [_memoryCache setObject:object forKey:key];
    [_diskCache setObject:object forKey:key];
}

YYMemoryCache

  • 缓存淘汰算法：使用LRU(least-recently-used 最近最少使用) 算法来淘汰（清理）使用频率较低的缓存。

  • 缓存清理策略：使用三个维度来标记，分别是count（缓存数量），cost（开销），age（距上一次的访问时间）。无论是以哪个维度来清理缓存，都是从缓存使用频率最低的那个缓存开始清理(由LRU算法决定)。

  • YYMemoryCache用一个链表节点类来保存某个单独的内存缓存的信息（键，值，缓存时间等），然后用一个双向链表类来保存和管理这些节点。这两个类的名称分别是：

  1. _YYLinkedMapNode：链表内的节点类，可以看做是对某个单独内存缓存的封装。
  2. _YYLinkedMap：双向链表类，用于保存和管理所有内存缓存(节点)

YYDiskCache

  • 与YYMemoryCache的相同点
  1. 都具有查询，写入，读取，删除缓存的接口
  2. 不直接操作缓存，也是间接地通过另一个类（YYKVStorage）来操作缓存。
  3. 它使用LRU算法来清理缓存
  4. 支持按 cost，count 和 age 这三个维度来清理不符合标准的缓存。
  • 不同点
  1. 根据缓存数据的大小来采取不同的形式的缓存：
    • 数据库sqlite: 针对小容量缓存，缓存的data和元数据都保存在数据库里。
    • 文件+数据库的形式: 针对大容量缓存，缓存的data写在文件系统里，其元数据保存在数据库里。
  2. 除了 cost，count 和 age 三个维度之外，还添加了一个磁盘容量的维度。

保证线程安全的方案

  • YYMemoryCache 使用了 pthread_mutex 线程锁（互斥锁）来确保线程安全
  • YYDiskCache 则选择了更适合它的 dispatch_semaphore信号量。 为什么
  1. dispatch_semaphore 是信号量，它的性能比 pthread_mutex 还要高
  2. 因为YYDiskCache在写入比较大的缓存时，可能会有比较长的等待时间，而dispatch_semaphore在这个时候是不消耗CPU资源的，所以比较适合。

数据结构

  • YYMemoryCache为什么不选择单向链表：单链表的节点只知道它后面的节点（只有指向后一节点的指针），而不知道前面的。所以如果想移动其中一个节点的话，其前后的节点不好做衔接。
  • YYMemoryCache为什么不选择数组：数组中元素在内存的排列是连续的，对于寻址操作非常便利；但是对于插入，删除操作很不方便，需要整体移动，移动的元素个数越多，代价越大。而链表恰恰相反，因为其节点的关联仅仅是靠指针，所以对于插入和删除操作会很便利，而寻址操作缺比较费时。由于在LRU策略中会有非常多的移动，插入和删除节点的操作，所以使用双向链表是比较有优势的。

选择合适的线程来操作不同的任务

无论缓存的自动清理和释放，作者默认把这些任务放到子线程去做

参考 YYCache 源码解析

SDWebImage

内部实现原理步骤

  1. 入口setImageWithUrl:placeHolderImage:options:会把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:didFineImage:forKey:userInfo:到SDWebImageManager.

  4. SDWebImageManagerDelegate回调webImageManager:didFinishWithImage:到UIImageView + WebCache等前端展示图片.

  5. 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

  6. 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.

  7. 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:didFinishImage:forKey:userInfo:进而回调展示图片.

  8. 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.

  9. 共享或重新生成一个下载器SDWebImageDownLoader开始下载图片

  10. 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

  11. connection:didReceiveData:中利用ImageIO做了按图片下载进度加载效果

  12. connectionDidFinishLoading:数据下载完成后交给SDWebImageDecoder做图片解码处理

  13. 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.

  14. 在主线程notifyDelegateOnMainThreadWithInfo:宣告解码完成imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo:回调给SDWebImageDownloader

  15. imageDownLoader:didFinishWithImage:回调给SDWebImageManager告知图片下载完成

  16. 通知所有的downloadDelegates下载完成,回调给需要的地方展示图片

  17. 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

  18. 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

  19. SDWI也提供UIButton + WebCache和MKAnnptation + WebCache方便使用

  20. SDWebImagePrefetcher 可以预先下载图片,方便后续使用

缓存

  • 以image的url作为key
  • 先查看内存图片缓存，内存图片缓存没有，后生成操作，查看磁盘图片缓存
  • 磁盘图片缓存有，就加载到内存缓存，没有就下载图片
  • 在建立下载操作之前，判断下载操作是否存在
  • 默认情况下，下载的图片数据会同时缓存到内存和磁盘中

关于缓存位置

  • 内存缓存是通过 NSCache的子类AutoPurgeCache来实现的；
  • 磁盘缓存是通过 NSFileManager 来实现文件的存储(默认路径为/Library/Caches/default/com.hackemist.SDWebImageCache.default)，是异步实现的。

问题

  1. SD怎样解决Cell移出屏幕后的cell中的UIImageView继续下载问题？-- 移除UIImageView当前绑定的操作。

答：sd_setImageWithURL方法内部调用了[self sd_cancelCurrentImageLoad];，它会取消和暂停正在下载和缓存的操作

  1. SDWebImage怎么实现屏幕滑动时，暂停数据源的任务？通过NSOperationQueue的setSuspend吗？ 答： 会暂停setImage，但不会暂停downloadIamge，由于setImage在主线程调用，当滑动时runloop的mode从kCFRunLoopDefaultMode切换到了UITrackingRunLoopMode，setImage方法就不会被调用。而downloadIamge是基于NSURLSession,NSURLSession会新开一个线程而不受当前runloop影响

AFNetworking

NSURLSession & NSURLConnection

  • 协议类型
  1. NSURLSession支持的HTTP 2.0，会比HTTP 1.1快
  • 普通任务和上传
  1. NSURLSession针对普通、上传和下载三种的网络请求任务，创建了三种task：NSURLSessionDataTask,NSURLSessionUploadTask和NSURLSessionDownloadTask
  2. 当服务器返回的数据较小时,NSURLSession与NSURLConnection执行普通任务的操作步骤没有区别。
  3. 执行上传任务时，NSURLSession与NSURLConnection一样需要设置POST请求的请求体进行上传。
  • 下载任务方式
  1. NSURLConnection下载文件时，先是将整个文件下载到内存，然后再写入到沙盒，如果文件比较大，就会出现内存暴涨的情况。
  2. NSURLSession 使用NSURLSessionUploadTask下载，下载的数据会被加载到沙盒中的temp目录,所以内存不会暴涨。
  • 请求方法的控制
  1. NSURLConnection请求在被cancel后，不能继续访问，而需要重新创建请求。
  2. NSURLSession有三个控制方法，取消(cancel)、暂停(suspend)、继续(resume)，暂停以后可以通过继续恢复当前的请求任务。
  • 断点续传
  1. NSURLSession支持网络操作的取消和断点续传，相较于NSURLConnection更加便捷
  2. NSURLSession支持后台处理上传和下载，即使你点击了“Home”按钮，后台仍然可以继续下载，并且提供了根据网络状况，电力情况进行处理的配置。
  • 配置信息 NSURLSession 有一个NSURLSessionConfiguration类，其可以设置配置信息：cookie、安全和高速缓存策略、最大主机连接数、资源管理、网络超时等配置。比只依赖一个全局配置的NSURLConnection更加的灵活

AFNetworking架构

  • 网络通信模块(AFURLSessionManager、AFHTTPSessionManger)
  • 网络状态监听模块(Reachability)
  • 网络通信安全策略模块(Security)
  • 网络通信信息序列化/反序列化模块(Serialization)
  • 对于iOS UIKit库的扩展(UIKit)
  1. 所有的网络请求最终都会经过AFURLSessionManager处理，几乎所有的类都是围绕着这个类在处理业务逻辑。
  2. AFHTTPSessionManger也会把数据包装后下发给AFURLSessionManager处理

AFNetworking相关知识点

  • 为什么要尽量共享Session，而不是每次新建Session **答：**共享的Session将会复用TCP的连接，而每次都新建Session的操作将导致每次的网络请求都开启一个TCP的三次握手

  • 使用反射机制来确定KeyPath，防止书写错误

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

这里NSStringFromSelector(@selector(fractionCompleted))就是通过反射机制获取到字符串，从而进行监听，避免了字符串的书写错误

  • 增加方法到类中再进行Method Swizzling 同时为了避免直接换带来多次交换把原来方法弄乱的问题，是先将需要换的方法add到需要替换类中（相当于生成一个副本），然后让那个类里面的副本方法去交换，也就是不影响原来拥有这个方法的类里的方法。
+ (void)swizzleResumeAndSuspendMethodForClass:(Class)theClass{
    Method afResumeMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(af_resume));
    Method afSuspendMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(af_suspend));
    //先add
    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));
    }
}
  • 读写锁：多读单写 在读写HTTPHeaderField的时候
  1. 读：dispatch_sync() + 并发队列
  2. 写：dispatch_barrier_async() + 并发队列
self.requestHeaderModificationQueue 是个并发队列

- (NSString *)valueForHTTPHeaderField:(NSString *)field {
    NSString __block *value;
    dispatch_sync(self.requestHeaderModificationQueue, ^{
        value = [self.mutableHTTPRequestHeaders valueForKey:field];
    });
    return value;
}

- (void)setValue:(NSString *)value
forHTTPHeaderField:(NSString *)field
{
    dispatch_barrier_async(self.requestHeaderModificationQueue, ^{
        [self.mutableHTTPRequestHeaders setValue:value forKey:field];
    });
}
  • 线程&线程常驻
  1. 用NSOperationQueue控制线程，拥有一个全局的Queue，所有请求operation，都会被加入到这个全局的Queue。
  2. 由这个全局的Queue来控制并发
  3. 系统会根据当前可用的核心数以及负载情况动态地调整最大的并发 operation 数量。（注意：并发数并不等于所开辟的线程数。具体开辟几条线程由系统决定。）
  4. AFNetworking 2.0还会创建一个子线程，用于处理所有的子线程的回调，而这个线程又是通过runloop保持常驻的。
+ (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;
}

5.NSURLConnection的一大痛点就是：发起请求后，这条线程并不能随风而去，而需要一直处于等待回调的状态，所以需要线程常驻。 而AFNetworking 3.0 是基于NSURLSession的，而NSURLSession可以指定回调队列，所以就不再设置常驻线程

self.operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;
//这里传了代理回调队列delegateQueue
self.session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:self.sessionConfiguration delegate:self delegateQueue:self.operationQueue];

资料参考 AFNetworking到底做了什么？ 、NSURLSession与NSURLConnection区别 、、、别说你会AFNetworking3.0/NSURLSession

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