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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。

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。

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。

在网络请求和网络层接受请求的地方时，使用Block没问题。但是在获得数据交给业务方时，最好还是通过Delegate去通知到

业务方。因为Block所包含的回调代码跟调用逻辑放在同一个地方，会导致那部分代码变得很长，因为这里面包括了调用前和

调用后的逻辑。从另一个角度说，这在一定程度上违背了single function，single task的原则，在需要调用API的地方，就只要

写API调用相关的代码，在回调的地方，写回调的代码。

然后我看到大部分App里，当业务工程师写代码写到这边的时候，也意识到了这个问题。因此他们会在block里面写个一句话

的方法接收参数，然后做转发，然后就可以把这个方法放在其他地方了，绕过了Block的回调着陆点不统一的情况。比如这

样：

这实质上跟使用Delegate的手段没有什么区别，只是绕了一下，不过还是没有解决统一回调方法的问题，因为block里面写的

方法名字可能在不同的ViewController对象中都会不一样，毕竟业务工程师也是很多人，各人有各人的想法。所以架构师在这

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