iOS网络层架构设计分享

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前些天帮公司做了网络层的重构，当时就想做好了就分享给大家，后来接着做了新版本的需求，现在才有时间整理一下。
之前的网络层使用的是直接拖拽导入项目的方式导入了AF，然后还修改了大量的源码，时隔2年，AF已经更新换代很多次了，导致整个重构迁移非常的麻烦。不过看着前辈写的代码，肯定也是一个高人，许多思路和我的一样，但是实现方式又不同，给我很好的参考。
在做网络层架构的时候也参考了Casa大神的架构思想，但是还是有所不同。
本文没有太多的理论，没有太多的专业术语，一来是方便大家阅读，二来我的基础也没那么好，没有太多华丽的词汇，对于架构来说主要是思路，有思路在，具体的实现就没有问题了
本文主要介绍以下几点
1.网络接口规范
2.多服务器多环境设置
3.网络层数据传递（请求和返回）
4.业务层对接方式
5.网络请求怎么自动取消
6.网络层错误处理

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网络接口规范

demo里面的请求示例是在网上找的，不符合我说的这套规范，仅作示例用
规范很重要，有合理的规范就可以精简很多代码逻辑，特别是接口的兼容，是最底层最基础的设计，把接口规范放在前面来说
在做这次重构时，我提出了一些规范点，可以给大家参考

1.两层三部分数据结构
接口返回数据第一次为字典，分为两层三部分：code、msg、data

    "code": 0,
    "msg": "",
    "data": {
        "upload_log": true,
        "has_update": false,
        "admin_id": "529ecfd64"
    }

code：错误码，可以记录下来快速定位接口错误原因，可以定义一套错误码，比如200正常，1重新登录...
msg：接口文案提示，包括错误提示，用来直接显示给用户，所以这一套错误提示就不能是什么一串英文错误了
data：需要返回的数据，可以是字典，可以是数组
接口帮我们定义了code和msg，是不是我们就不需要做错误处理了？当然不是，服务端的错误逻辑毕竟是简单的，具体到data里面的数据处理可能还有错误，所以错误的处理是必不可少的，下面会单独对错误处理做介绍

2.网络请求参数上传方式统一
这里一般都能做到，也有额外的，比如我们的一个服务器接口做的比较早，当时POST接口使用的就不规范，普通的应用信息channelID、device_id使用的是拼接在字符串后面的方式，而真正的请求参数则需要转成json放在一个字段里面传递，就是接口GET、POST并存的方式，造成网络层需要做特殊处理
所以说标准的GET、POST请求方式是很有必要的

3.关于Null类型
大家都知道Null类型在iOS里面是很特殊的，我的建议是放在客户端来做，原因有很多
1）接口的规范定义并不是每个公司都是从一开始就能定义好的，老接口如果要把Null字段去掉的改动非常大
2）客户端用过一个接口过滤也可以解决，一劳永逸，不用再担心因为某天接口的问题出现崩溃，而且通过一些Model的第三方库也可以很好的解决这个问题。这里不得说下swift的类型检测真是太方便了，之前一个项目用swift写的，代码规范一点，根本不会出现因为参数类型问题引起崩溃

多服务器多环境设置

这部分基本上是照搬casa大神的设计，这里我延伸了一个多环境的设计，小的项目一般都是一个服务器，但是像淘宝之类的项目一个服务器显然是不可能的，多个服务器的设计还是非常普遍的。根据一个枚举变量通过ServerFactory单例生成获取对应的服务器配置
1.服务器环境
标准的APP是有4个环境的，开发、测试、预发、正式，特别是服务器的代码，不能说所有的代码更改都在正式环境下，应该从开发->测试->预发->正式做代码的更新，开发就是新需求和优化的时候的更改，测试就是提交给测试人员后的更改，这个时候更改是在一个新的分支上，完成后要和合并到测试分支上并合并到开发分支上，预发这时候的变动就比较小了，一般会在测试人员完成后发布给全公司的人来测试，有问题了才会更改，更改后同样合并到开发分支，正式则是线上发布版本的紧急BUG修复，修改完后同样合并到开发分支上。所以开发分支是一直都是最新的。在此基础上可能会有其他的环境，比如hotfix环境，自定义的h5/后台本地调试的环境。
客户端同样存在这些环境，并且要提供切换的入口。
在我的demo中提供了两套设置，一套是第一次安装应用的初始化环境（宏定义），另外是手动切换环境的设置(枚举EnvironmentType)。这里有一个比较绕的逻辑，宏定义的正式环境设置高于手动切换环境设置，手动切换环境设置高于宏定义其他环境

//宏定义环境设置
#if !defined YA_BUILD_FOR_DEVELOP && !defined YA_BUILD_FOR_TEST && !defined YA_BUILD_FOR_RELEASE && !defined YA_BUILD_FOR_PRERELEASE

#define YA_BUILD_FOR_DEVELOP
//#define YA_BUILD_FOR_TEST
//#define YA_BUILD_FOR_PRERELEASE
//#define YA_BUILD_FOR_HOTFIX
//#define YA_BUILD_FOR_RELEASE      //该环境的优先级最高

#endif

//手动环境切换设置
#ifdef YA_BUILD_FOR_RELEASE
            //优先宏定义正式环境
            self.environmentType = EnvironmentTypeRelease;
#else
            //手动切换环境后会把设置保存
            NSNumber *type = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:@"environmentType"];
            if (type) {
                //优先读取手动切换设置
                self.environmentType = (EnvironmentType)[type integerValue];
            } else {
#ifdef YA_BUILD_FOR_DEVELOP
                self.environmentType = EnvironmentTypeDevelop;
#elif defined YA_BUILD_FOR_TEST
                self.environmentType = EnvironmentTypeTest;
#elif defined YA_BUILD_FOR_PRERELEASE
                self.environmentType = EnvironmentTypePreRelease;
#elif defined YA_BUILD_FOR_HOTFIX
                self.environmentType = EnvironmentTypeHotFix;
#endif
            }
#endif

所以当宏定义正式环境存在的时候是不能手动切换环境的，用于普通用户的发布版本，但是其他宏定义环境时是可以切换到正式环境的。

半个坑
另外手动切换自定义的环境是在基类中实现的，而其他的环境配置是在协议中实现的，这就和其他环境地址的配置不统一了。
可以这样理解，这里的基类是为了提供已返回值，协议是为了返回值的灵活，既然自定义环境的地址配置不需要灵活性，自然是放在基类好。思路是大方向，实现是灵活的，如果非要放在协议中实现也无不可以，无非是赋值粘贴几次一样的代码，但是一模一样的代码是我最不喜欢看到的，所以就放在基类了。如果有更好的解决方案欢迎提供

2.扩展性
model提供的是高扩展性，针对不同的不服务器添加更多的配置，比如加密方法，比如数据解析方法...前面提到了，统一的规范有的时候不是一时半会就能做好的，兼容就成了需求，这个时候不同服务器的个性化设置就可以在协议中声明并实现了，基类提供返回值就好

网络层数据传递（请求和返回）

Client、BaseEngine/DataEngine、RequestDataModel数据传递

网络请求的发生在我理解中分两步，一步是数据的整理，一步是生成Request并发起请求，基于这个思想我拆分出了Client和Engine，然后又把URLRequestGenerator从Client中拆分出来，Engine拆分出了下层的BaseEngine和面向不同业务的DataEngine，
而从BaseEngine到Client，再到URLRequestGenerator是要做数据传递的，请求参数和返回参数，所以又有了RequestDataModel

RequestDataModel

@interface YAAPIBaseRequestDataModel : NSObject
/**
 *  网络请求参数
 */
@property (nonatomic, strong) NSString *apiMethodPath;              //网络请求地址
@property (nonatomic, assign) YAServiceType serviceType;            //服务器标识
@property (nonatomic, strong) NSDictionary *parameters;             //请求参数
@property (nonatomic, assign) YAAPIManagerRequestType requestType;  //网络请求方式
@property (nonatomic, copy) CompletionDataBlock responseBlock;      //请求着陆回调

// upload
// upload file
@property (nonatomic, strong) NSString *dataFilePath;
@property (nonatomic, strong) NSString *dataName;
@property (nonatomic, strong) NSString *fileName;
@property (nonatomic, strong) NSString *mimeType;

// download
// download file

// progressBlock
@property (nonatomic, copy) ProgressBlock uploadProgressBlock;
@property (nonatomic, copy) ProgressBlock downloadProgressBlock;

@end

可以看出来RequestDataModel属性都是网络请求发起和返回的必要参数，这样做的好处真的是太大了，不知道大家有没有这样的场景：因为请求参数的不同做了好多方法接口暴露出去，最后调起的还是同一个方法，而且一旦方法写的多了，最后连应该调用哪个方法都不知道了。我就遇到过，所以现在我的网络请求调起是这样的：

//没有回调，没有其他的参数，只有一个dataModel，节省了你所有的方法
[[YAAPIClient sharedInstance] callRequestWithRequestModel:dataModel];

生成NSURLRequest是这样的：

NSURLRequest *request = [[YAAPIURLRequestGenerator sharedInstance] generateWithYAAPIRequestWithRequestDataModel:requestModel];

可以看到我的demo里面的YAAPIClient类和YAAPIURLRequestGenerator类方法至少，方法少就意味着逻辑简单明了，方便阅读，两个类的代码行数都是120行，120行实现了网络请求的发起和着陆，你能想象吗

另外RequestDataModel带来的另外一个好处就是高扩展性，你有没有遇到网络层需要添加删除一个参数导致调用方法修改了，然后很多地方都要修改方法？用RequestDataModel只需要添加删除参数就行了，只需要改方法体，这个改方法体和同时改方法名方法体是完全两个工作量。哈哈，有点卖虎皮膏药的感觉。这个的确是我的得意创新点

Client

Client做两个操作，一个是生成NSURLRequest，一个是生成NSURLSessionDataTask并发起，另外还要暴露取消操作给Engine，
URLRequestGenerator是生成NSURLRequest，URLRequestGenerator会对dataModel进行加工解析，生成对应服务器的NSURLRequest
然后Client通过NSURLRequest生成NSURLSessionDataTask
Client和URLRequestGenerator都是单例

- (void)callRequestWithRequestModel:(YAAPIBaseRequestDataModel *)requestModel{
    NSURLRequest *request = [[YAAPIURLRequestGenerator sharedInstance] 
generateWithRequestDataModel:requestModel];
    AFURLSessionManager *sessionManager = self.sessionManager;
    NSURLSessionDataTask *task = [sessionManager
                                  dataTaskWithRequest:request
                                  uploadProgress:requestModel.uploadProgressBlock
                                  downloadProgress:requestModel.downloadProgressBlock
                                  completionHandler:^(NSURLResponse * _Nonnull response,
                                                      id  _Nullable responseObject,
                                                      NSError * _Nullable error)
    {
        //请求着陆
    }];
    [task resume];
}

取消接口参考了casa大神的设计，使用NSNumber *requestID来做task的绑定，就不多做介绍了

BaseEngine/DataEngine

Engine或者说是APIManager在我的设计中既不是离散的也不是集约的

casa大神的理论
集约型API调用其实就是所有API的调用只有一个类，然后这个类接收API名字，API参数，以及回调着陆点（可以是target-action，或者block，或者delegate等各种模式的着陆点）作为参数。然后执行类似startRequest这样的方法，它就会去根据这些参数起飞去调用API了，然后获得API数据之后再根据指定的着陆点去着陆。比如这样：

[APIRequest startRequestWithApiName:@"itemList.v1" params:params success:@selector(success:) fail:@selector(fail:) target:self];

离散型API调用是这样的，一个API对应于一个APIManager，然后这个APIManager只需要提供参数就能起飞，API名字、着陆方式都已经集成入APIManager中。比如这样：

@property (nonatomic, strong) ItemListAPIManager *itemListAPIManager;
// getter
-(ItemListAPIManager *)itemListAPIManager
{
    if (_itemListAPIManager == nil) {
        _itemListAPIManager = [[ItemListAPIManager alloc] init];
        _itemListAPIManager.delegate = self;
    }
    return _itemListAPIManager;
}
// 使用的时候就这么写：
[self.itemListAPIManager loadDataWithParams:params];

各自的优点就不说了，但是由此延伸出几个问题
1.参数的传递使用字典对于网络层来说是不可知的，而且业务层需要去关注接口字段的变化，其实是没有必要的
2.离散型API会造成Manager大爆炸
3.集约型会造成取消操作不方便
4.取消操作并不是每个接口必须的，如果写成部分离散的部分集约的，代码的整体结构...我是个有强迫症的人，看不得这样的代码

所以我的设计主要就解决了上面的这些问题
1.面向业务层的DataEngine只传递必要的参数进来，不使用字典,比如

@interface SearchDataEngine : NSObject
+ (YABaseDataEngine *)control:(NSObject *)control
                    searchKey:(NSString *)searchKey
                     complete:(CompletionDataBlock)responseBlock;
@end

control暂时先不管，是做自动取消的，后面再介绍。
searchKey就是搜索的关键字
在调用的时候就是这样

self.searchDataEngine = [SearchDataEngine control:self searchKey:@"关键字" complete:^(id data, NSError *error) {
        if (error) {
            NSLog(@"%@",error.localizedDescription);
        } else {
            NSLog(@"%@",data);
        }
    }];

2.我按业务层来划分DataEngine，比如BBSDataEngine、ShopDataEngine、UserInforDataEngine...每个DataEngine里面包含各自业务的所有网络请求接口，这样就不会出现DataEngine大爆炸，像我们的项目有300多个接口，拆分后有十几个DataEngine，如果使用离散型API设计，那画面太美我不敢看🙈

3.BaseEngine提供取消操作
每个接口生成一个BaseEngine实例，持有Client返回的requestID，所以就可以做取消操作，简单的使用场景

#import "ViewController.h"
#import "SearchDataEngine.h"
@interface ViewController ()
@property (nonatomic, strong) YABaseDataEngine *searchDataEngine;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    [self.searchDataEngine cancelRequest];
    self.searchDataEngine = [SearchDataEngine control:self searchKey:@"关键字" complete:^(id data, NSError *error) {
        if (error) {
            NSLog(@"%@",error.localizedDescription);
        } else {
            NSLog(@"%@",data);
        }
        
    }];
}
@end

4.返回的YABaseDataEngine实例ViewController不是必须持有的，当有需要取消操作的时候再去持有就行了

这样的设计就集成了集约型和离散型的有点，又解决了集约型和离散型的缺点

网络请求怎么自动取消

当一个页面的请求正在天上飞的时候，用户等了好久不耐烦了，小手点了个back，然后ViewController被pop被回收。此时请求的着陆点就没了。这是很危险的情况，着陆点要是没了，就很容易crash的。

casa大神说在BaseDataEngine的dealloc里面做取消网络请求操作，我也是这样想的，但是casa大神说要把BaseDataEngine绑定给ViewController，当ViewController销毁时BaseDataEngine也就跟着销毁了，这样我也是同意的，但是要让我不管什么情况都要给ViewController添加BaseDataEngine变量来保存BaseDataEngine这是我万万不能接受的，而且有的ViewController会发起两三种网络请求，难道要我添加两三个变量？代码入侵太大，所以这里偷偷使用了一个巧，使用了runtime，给ViewController添加一个字典，来保存requestID和BaseDataEngine，这样对于ViewController来说就不是必须要写变量来持有BaseDataEngine了，所以就出现了上面的DataEngine里面要把control传递进来的样子
在发起请求的时候进行绑定

[control.networkingAutoCancelRequests setEngine:self requestID:self.requestID];

在请求完成的时候进行删除

[weakControl.networkingAutoCancelRequests removeEngineWithRequestID:engine.requestID];

公司上个大神的做法

虽然使用control的做法很方便，但是如果说要把现在已有的接口都添加一个control字段的工作量也是很大的，如果已有的接口是使用字典传递给DataEngine的，这里给大家一个公司上个大神的做法，使用内存地址，将内存地址添加到字典中去，用内存地址做key绑定，也是可以的。如果是像我这样直接把关键参数传递过来的，不是用的字典，就不行了。

NSString *memoryAddress = [NSString stringWithFormat:@"%p", self];

网络层错误处理

说实话，错误处理该放在按个地方我也是纠结了好久，也和公司同事讨论了好久，最终定下来了一套方案，仅供大家参考。
我们将错误处理分为两个步骤，一个是错误解析，一个是错误的UI展示
大家可以看到我设计的接口返回数据是标准的id data, NSError *error,所以我的想法是Client就把error处理好，不管你是网络超时错误也好，或者是数据格式不正确也好，都error解析完整，把code错误码定义好，上层根据需要通过code来做具体的UI展示，因为有的界面的错误需要用户的点击确认，有的页面的错误只是一闪而过的提示框，把error交给BaseEngine或者DataEngine来处理errorUI，所以我定义了一套errorUI的枚举，当BaseEngine拿到error的时候就去做错误的展示

结

架构的设计更多的是思路，我希望的是大家能通过我们提供的思路取其精华去其糟粕，总会设计会最适合你的项目的架构的

另外我的这套设计存在的争议的点可能会有很多，有一部分我已经在文中提到了，如果大家有什么其他的想法我们再讨论
1.关于block
对于block和delegate的选择，我更倾向于block，只有一个原因，因为block的结构更方便阅读，这一个优点我觉得足以秒杀他所有的缺点，可以这样说，我现在的项目基本上很少用到delegate了。
什么时候自定义delegate？就是当你的不同时期的回调超过2次的时候(不包含2次)，3次回调就看情况了，如果要处理的逻辑比较少就使用block，多的话就使用delegat，一旦超过3次，基本上就不会考虑block，希望大家也不要对block存在偏见，延迟生命周期什么的都是可以解决的，一个宏定义就解决了,顺便给出strongSelf，如果这么方便的宏都不愿意使用，那是真的不适合用block了，谁也救不了你

#define WEAKSELF typeof(self) __weak weakSelf = self; 
#define STRONGSELF typeof(weakSelf) __strong strongSelf = weakSelf;

2.交付什么样的数据给ViewController？是model还是data
这个有什么好争议的吗？有DataEngine在，交付什么样的数据还不是你说了算。
底层的BaseEngine和Client当然还是data比较合适，到了DataEngine层，你想交付什么样的数据就交什么样的数据，可以看业务层的需求，有的接口根本就不包含model，你非要统一所有的接口都返回model这不是扯淡吗，所以我的建议是根据接口的实际情况来，统一规范，我们的设计因为有些接口是不需要model的，以后就统一返回data
3.优化
我的这套设计只是基本思路，还有很多优化的点，我知道。
这部分就是各显神通的地方了，不是我藏私，而是现在的项目对于网络层没有太多的优化点，所以我也没做太多，做的部分敏感代码太多，实在是没办法拆出来，不过可以告诉大家一个小的优化点，errorUI的处理可以考虑做成队列，比如需要用户点击确定的弹出框，而且内容都是一样的，放在队列里面只显示一次就好
4.为什么业务层没有使用RequestDataModel
model就是对象，下层主要是用来做数据传递的，用model没有问题；而向上到业务层的时候，更多的理念是方法的调用，而且方法的定义更有针对性，这个时候用model就不合适了。就好像超市一样，进货的时候是使用集装箱拉货的，所有的东西都装在一起，当到柜台的时候就会一个个的分类摆好。