深刻理解RunLoop（四）

關於網絡請求

iOS 中，關於網絡請求的接口自下至上有以下幾層:

CFSocket
CFNetwork       ->ASIHttpRequest
NSURLConnection ->AFNetworking
NSURLSession    ->AFNetworking2, Alamofire

• CFSocket 是最底層的接口，只負責 socket 通訊。
• CFNetwork 是基於 CFSocket 等接口的上層封裝，ASIHttpRequest 工做於這一層。
• NSURLConnection 是基於 CFNetwork 的更高層的封裝，提供面向對象的接口，AFNetworking 工做於這一層。
• NSURLSession 是 iOS7 中新增的接口，表面上是和 NSURLConnection 並列的，但底層仍然用到了 NSURLConnection 的部分功能 (好比 com.apple.NSURLConnectionLoader 線程)，AFNetworking2 和 Alamofire 工做於這一層。

下面主要介紹下 NSURLConnection 的工做過程。

一般使用 NSURLConnection 時，你會傳入一個 Delegate，當調用了 [connection start] 後，這個 Delegate 就會不停收到事件回調。實際上，start 這個函數的內部會會獲取 CurrentRunLoop，而後在其中的 DefaultMode 添加了4個 Source0 (即須要手動觸發的Source)。CFMultiplexerSource 是負責各類 Delegate 回調的，CFHTTPCookieStorage 是處理各類 Cookie 的。

當開始網絡傳輸時，咱們能夠看到 NSURLConnection 建立了兩個新線程：com.apple.NSURLConnectionLoader 和 com.apple.CFSocket.private。其中 CFSocket 線程是處理底層 socket 鏈接的。NSURLConnectionLoader 這個線程內部會使用 RunLoop 來接收底層 socket 的事件，並經過以前添加的 Source0 通知到上層的 Delegate。

NSURLConnectionLoader 中的 RunLoop 經過一些基於 mach port 的 Source 接收來自底層 CFSocket 的通知。當收到通知後，其會在合適的時機向 CFMultiplexerSource 等 Source0 發送通知，同時喚醒 Delegate 線程的 RunLoop 來讓其處理這些通知。CFMultiplexerSource 會在 Delegate 線程的 RunLoop 對 Delegate 執行實際的回調。

RunLoop 的實際應用舉例

AFNetworking

AFURLConnectionOperation 這個類是基於 NSURLConnection 構建的，其但願能在後臺線程接收 Delegate 回調。爲此 AFNetworking 單首創建了一個線程，並在這個線程中啓動了一個 RunLoop：

+ (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;
}

RunLoop 啓動前內部必需要有至少一個 Timer/Observer/Source，因此 AFNetworking 在 [runLoop run] 以前先建立了一個新的 NSMachPort 添加進去了。一般狀況下，調用者須要持有這個 NSMachPort (mach_port) 並在外部線程經過這個 port 發送消息到 loop 內；但此處添加 port 只是爲了讓 RunLoop 不至於退出，並無用於實際的發送消息。

- (void)start {
    [self.lock lock];
    if ([self isCancelled]) {
        [self performSelector:@selector(cancelConnection) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
    } else if ([self isReady]) {
        self.state = AFOperationExecutingState;
        [self performSelector:@selector(operationDidStart) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
    }
    [self.lock unlock];
}

當須要這個後臺線程執行任務時，AFNetworking 經過調用 [NSObject performSelector:onThread:..] 將這個任務扔到了後臺線程的 RunLoop 中。

AsyncDisplayKit

AsyncDisplayKit 是 Facebook 推出的用於保持界面流暢性的框架，其原理大體以下：

UI 線程中一旦出現繁重的任務就會致使界面卡頓，這類任務一般分爲3類：排版，繪製，UI對象操做。

排版一般包括計算視圖大小、計算文本高度、從新計算子式圖的排版等操做。
繪製通常有文本繪製 (例如 CoreText)、圖片繪製 (例如預先解壓)、元素繪製 (Quartz)等操做。
UI對象操做一般包括 UIView/CALayer 等 UI 對象的建立、設置屬性和銷燬。

其中前兩類操做能夠經過各類方法扔到後臺線程執行，而最後一類操做只能在主線程完成，而且有時後面的操做須要依賴前面操做的結果 （例如TextView建立時可能須要提早計算出文本的大小）。ASDK 所作的，就是儘可能將能放入後臺的任務放入後臺，不能的則儘可能推遲 (例如視圖的建立、屬性的調整)。

爲此，ASDK 建立了一個名爲 ASDisplayNode 的對象，並在內部封裝了 UIView/CALayer，它具備和 UIView/CALayer 類似的屬性，例如 frame、backgroundColor等。全部這些屬性均可以在後臺線程更改，開發者能夠只經過 Node 來操做其內部的 UIView/CALayer，這樣就能夠將排版和繪製放入了後臺線程。可是不管怎麼操做，這些屬性總須要在某個時刻同步到主線程的 UIView/CALayer 去。

ASDK 仿照 QuartzCore/UIKit 框架的模式，實現了一套相似的界面更新的機制：即在主線程的 RunLoop 中添加一個 Observer，監聽了 kCFRunLoopBeforeWaiting 和 kCFRunLoopExit 事件，在收到回調時，遍歷全部以前放入隊列的待處理的任務，而後一一執行。
具體的代碼能夠看這裏：_ASAsyncTransactionGroup。