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编者按:iOS客户端应用架构看似简单,但实际上要考虑的事情不少。本文作者将以系列文章的形式来讨论iOS应用架构中的种种问题,本文是其中的第三篇,主要讲网络层设计以及安全机制和优化方案。网络层在一个App中也是一个不可缺少的部分,工程师们在网络层能够发挥的空间也比较大。另外,苹果对网络请求部分已经做了很好的封装,业界的AFNetworking也被广泛使用。其它的ASIHttpRequest,MKNetworkKit啥的其实也都还不错,但前者已经弃坑,后者也在弃坑的边缘。在实际的App开发中,Afnetworking已经成为了事实上各大App的标准配置。网络层在一个App中承载了API调用,用户操
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iOS应用架构谈应用架构谈--网络层设计方案网络层设计方案
编者按:iOS客户端应用架构看似简单,但实际上要考虑的事情不少。本文作者将以系列文章的形式来讨论iOS应用架构中的
种种问题,本文是其中的第三篇,主要讲网络层设计以及安全机制和优化方案。
前言
网络层在一个App中也是一个不可缺少的部分,工程师们在网络层能够发挥的空间也比较大。另外,苹果对网络请求部分已经
做了很好的封装,业界的AFNetworking也被广泛使用。其它的ASIHttpRequest,MKNetworkKit啥的其实也都还不错,但前者
已经弃坑,后者也在弃坑的边缘。在实际的App开发中,Afnetworking已经成为了事实上各大App的标准配置。
网络层在一个App中承载了API调用,用户操作日志记录,甚至是即时通讯等任务。我接触过一些App(开源的和不开源的)
的代码,在看到网络层这一块时,尤其是在看到各位架构师各显神通展示了各种技巧,我非常为之感到兴奋。但有的时候,往
往也对于其中的一些缺陷感到失望。
关于网络层的设计方案会有很多,需要权衡的地方也会有很多,甚至于争议的地方都会有很多。但无论如何,我都不会对这些
问题做出任何逃避,我会在这篇文章中给出我对它们的看法和解决方案,观点绝不中立,不会跟大家打太极。
这篇文章就主要会讲这些方面:
网络层跟业务对接部分的设计
网络层的安全机制实现
网络层的优化方案
网络层跟业务对接部分的设计
在安居客App的架构更新换代的时候,我深深地感觉到网络层跟业务对接部分的设计有多么重要,因此我对它做的最大改变就
是针对网络层跟业务对接部分的改变。网络层跟业务层对接部分设计的好坏,会直接影响到业务工程师实现功能时的心情。
在正式开始讲设计之前,我们要先讨论几个问题:
使用哪种交互模式来跟业务层做对接?
是否有必要将API返回的数据封装成对象然后再交付给业务层?
使用集约化调用方式还是离散型调用方式去调用API?
这些问题讨论完毕之后,我会给出一个完整的设计方案来给大家做参考,设计方案是鱼,讨论的这些问题是渔,我什么都授
了,大家各取所需。
使用哪种交互模式来跟业务层做对接?
这里其实有两个问题:一,以什么方式将数据交付给业务层?二,交付什么样的数据给业务层?
以什么方式将数据交付给业务层?
iOS开发领域有很多对象间数据的传递方式,我看到的大多数App在网络层所采用的方案主要集中于这三种:
Delegate,Notification,Block。KVO和Target-Action我目前还没有看到有使用的。
目前我知道边锋主要是采用的block,大智慧主要采用的是Notification,安居客早期以Block为主,后面改成了以Delegate为
主,阿里没发现有通过Notification来做数据传递的地方(可能有),Delegate、Block以及target-action都有,阿里iOS App网
络层的作者说这是为了方便业务层选择自己合适的方法去使用。这里大家都是各显神通,每次我看到这部分的时候,我都喜欢
问作者为什么采用这种交互方案,但很少有作者能够说出个条条框框来。
然而在我这边,我的意见是以Delegate为主,Notification为辅。原因如下:
尽可能减少跨层数据交流的可能,限制耦合
统一回调方法,便于调试和维护
在跟业务层对接的部分只采用一种对接手段(在我这儿就是只采用delegate这一个手段)限制灵活性,以此来交换应用的可维
护性
尽可能减少跨层数据交流的可能,限制耦合
什么叫跨层数据交流?就是某一层(或模块)跟另外的与之没有直接对接关系的层(或模块)产生了数据交换。为什么这种情
况不好?严格来说应该是大部分情况都不好,有的时候跨层数据交流确实也是一种需求。之所以说不好的地方在于,它会导致
代码混乱,破坏模块的封装性。我们在做分层架构的目的其中之一就在于下层对上层有一次抽象,让上层可以不必关心下层细
节而执行自己的业务。
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所以,如果下层细节被跨层暴露,一方面你很容易因此失去邻层对这个暴露细节的保护;另一方面,你又不可能不去处理这个
细节,所以处理细节的相关代码就会散落各地,最终难以维护。
说得具象一点就是,我们考虑这样一种情况:A<-B<-C。当C有什么事件,通过某种方式告知B,然后B执行相应的逻辑。一旦
告知方式不合理,让A有了跨层知道C的事件的可能,你 就很难保证A层业务工程师在将来不会对这个细节作处理。一旦业务
工程师在A层产生处理操作,有可能是补充逻辑,也有可能是执行业务,那么这个细节的相关处理代码就会有一部分散落在A
层。然而前者是不应该散落在A层的,后者有可能是需求。另外,因为B层是对A层抽象的,执行补充逻辑的时候,有可能和B
层针对这个事件的处理逻辑产生冲突,这是我们很不希望看到的。
那么什么情况跨层数据交流会成为需求?在网络层这边,信号从2G变成3G变成4G变成Wi-Fi,这个是跨层数据交流的其中一
个需求。不过其他的跨层数据交流需求我暂时也想不到了,哈哈,应该也就这一个吧。
严格来说,使用Notification来进行网络层和业务层之间数据的交换,并不代表这一定就是跨层数据交流,但是使用Notification
给跨层数据交流开了一道口子,因为Notification的影响面不可控制,只要存在实例就存在被影响的可能。另外,这也会导致谁
都不能保证相关处理代码就在唯一的那个地方,进而带来维护灾难。作为架构师,在这里给业务工程师限制其操作的灵活性是
必要的。另外,Notification也支持一对多的情况,这也给代码散落提供了条件。同时,Notification所对应的响应方法很难在编
译层面作限制,不同的业务工程师会给他取不同的名字,这也会给代码的可维护性带来灾难。
手机淘宝架构组的侠武同学曾经给我分享过一个问题,在这里我也分享给大家:曾经有一个工程师在监听Notification之后,没
有写释放监听的代码,当然,找到这个原因又是很漫长的一段故事,现在找到原因了,然而监听这个Notification的对象有那么
多,不知道具体是哪个Notificaiton,也不知道那个没释放监听的对象是谁。后来折腾了很久大家都没办法的时候,有一个经验
丰富的工程师提出用hook(Method Swizzling)的方式,最终找到了那个没释放监听的对象,bug修复了。
我分享这个问题的目的并不是想强调Notification多么多么不好,Notification本身就是一种设计模式,在属于它的问题领域
内,Notification是非常好的一种解决方案。但我想强调的是,对于网络层这个问题领域内来看,架构师首先一定要限制代码的
影响范围,在能用影响范围小的方案的时候就尽量采用这种小的方案,否则将来要是有什么奇怪需求或者出了什么小问题,维
护起来就非常麻烦。因此Notification这个方案不能作为首选方案,只能作为备选。
那么Notification也不是完全不能使用,当需求要求跨层时,我们就可以使用Notification,比如前面提到的网络条件切换,而且
这个需求也是需要满足一对多的。
所以,为了符合前面所说的这些要求,使用Delegate能够很好地避免跨层访问,同时限制了响应代码的形式,相比Notification
而言有更好的可维护性。
然后我们顺便来说说为什么尽量不要用block
1. block很难追踪,难以维护
我们在调试的时候经常会单步追踪到某一个地方之后,发现尼玛这里有个block,如果想知道这个block里面都做了些什么事
情,这时候就比较蛋疼了。
- (void)someFunctionWithBlock:(SomeBlock *)block
{
... ...
-> block(); //当你单步走到这儿的时候,要想知道block里面都做了哪些事情的话,就
很麻烦。
... ...
}
2. block会延长相关对象的生命周期
block会给内部所有的对象引用计数加一,这一方面会带来潜在的retain cycle,不过我们可以通过Weak Self的手段解决。另一
方面比较重要就是,它会延长对象的生命周期。
在网络回调中使用block,是block导致对象生命周期被延长的其中一个场合,当ViewController从window中卸下时,如果尚有
请求带着block在外面飞,然后block里面引用了ViewController(这种场合非常常见),那么ViewController是不能被及时回收
的,即便你已经取消了请求,那也还是必须得等到请求着陆之后才能被回收。
然而使用delegate就不会有这样的问题,delegate是弱引用,哪怕请求仍然在外面飞,,ViewController还是能够及时被回收
的,回收之后指针自动被置为了nil,无伤大雅。
所以平时尽量不要滥用block,尤其是在网络层这里。
3. 统一回调方法,便于调试和维护
前面讲的是跨层问题,区分了Delegate和Notification,顺带谈了一下Block。然后现在谈到的这个情况,就是另一个采用Block
方案不是很合适的情况。首先,Block本身无好坏对错之分,只有合适不合适。在这一节要讲的情况里,Block无法做到回调方
法的统一,调试和维护的时候也很难在调用栈上显示出来,找的时候会很蛋疼。
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