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由NSURLConnection的使用引发的思考

由NSURLConnection的使用引发的思考

作者: 码不停蹄的忧伤 | 来源:发表于2017-09-09 22:34 被阅读51次

    前段时间有小伙伴用 dispatch queues 来调度 NSURLConnection 去下载资源,代码是这样写的:

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_async(queue, ^{
       self.connection = [NSURLConnection connectionWithRequest:request delegate:self];
       [self.connection scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];
       _downloading = YES;
       [self.connection start];
    });
    

    最后,发现一直收不到回调响应。要弄清楚这个问题,首先需要弄清什么是 Event Loop。

    为什么要有 Event Loop ?

    早期的计算机使用命令行界面来进行交互,这种程序按照一定的顺序来执行指令,并且需要记住大量的命令,对用户来说交互不太友好。后来出现了图形用户界面(Graphical User Interface,简称 GUI),通过在屏幕特定的位置以各种美观而不单调的视觉消息来告知用户状态的改变,从视觉上更容易被用户接受。GUI 应用程序的特点是注重与用户的交互,保持较高的响应速度,根据用户的实时交互情况执行指令。例如 微信QQ app 启动之后并非一直执行直到结束,而是在做了一些必要的初始化工作后停下来,等待用户的下一步动作。用户可能点击二维码扫描按钮,或者打开聊天窗口,这些行为都是不确定的。而程序只能等到用户做出交互动作之后,才会执行相应的处理代码。

    由于 GUI 的执行流程是由用户的操作行为(事件)控制的,并且不可预期,为了满足这样的需求,所以有了事件驱动编程(event-driven programming)。事件驱动编程就是针对这种“程序的执行由事件决定”的应用的一种编程范型。它可以实现非既定顺序,随时增加工作内容进来,执行流程由事件决定,在没有事件到来时,可以不做任何事情地等待(不占用 CPU),有事件到来时,让操作系统唤醒睡眠的线程去干活。这种编程范式需要一种程序基础结构来提供支持,就是 Event Loop。

    Event Loop 的定义

    Wikipedia 这样定义 Event Loop

    In computer science, the event loop, message dispatcher, message loop, message pump, or run loop is a programming construct that waits for and dispatches events or messages in a program.

    (大意是:Event Loop是一个程序结构,用于等待和发送消息和事件。)

    Event Loop(iOS 中叫 Run Loop)采用观察者模式来设计,监听到事件发生时,调用预先设置好的事件处理程序来处理事件。这涉及到几个角色:事件源、事件、事件监听者、事件监听者接口以及消息队列。iOS Run Loop 开源代码可以看这里深入理解Run Loop

    底层网络

    每个复杂的计算机系统都是构建在一个或多个抽象层之上,底层网络也是如此。网络的根本是 Berkley 或 BSD Sockets。它执行大多数基础的网络任务:发送与接收一系列的二进制位。由于需要使用相当数量的代码才能恰当地发送一个字节,而且相同的逻辑对于每个 Socket 都要重复执行,因此人们构建了库来封装该逻辑,以便重用。在 iOS 中,这个库叫 Core Foundation networking 或 CFNetwork,它是对原始 Socket 的轻量级封装。CFNetwork 的优势在于被集成到系统级的设置与主运行循环中。
    不过对大多数场景来说显得很笨重,后来在 CFNetwork 的基础上封装出了 NSStream,然后在这个基础之上才有 NSURLConnection,也就是上例代码中使用的类。
    (摘自《iOS 网络高级编程》 一书)

    问题原因及解决方法

    运行循环集成对线程来说必不可少,也是 iOS 中事件处理流的基础。iOS 中每个线程都配置有自己的运行循环,主线程循环叫主运行循环或 UI 运行循环。每个循环都会调度异步事件的处理,如果没有事件(键盘、手势、网络事件及定时器都是事件)发生,线程就会休眠。主线程的 Run Loop 默认开启,辅助线程的 Run Loop 需要手动显示开启。在辅助线程开启 Run Loop 前,必须添加一个输入源或定时器,否则 Run Loop 会立刻退出。

    上面的代码,在使用 dispatch queues 来调度 NSURLConnection 的时候,因为系统用来调度 GCD 块或是NSOperationQueue 中的任务的辅助线程默认不开启运行循环,所以当网络事件发生时没有得到处理,也就不会收到回调。解决方法如下:

    在 connection start 之后开启辅助线程的 Run Loop

    [self.connection start];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    

    然后在下载完成之后或失败的时候,停掉 Run Loop。

    - (void)connectionDidFinishLoading:(NSURLConnection *)connection
    {
        CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
        NSLog(@"connection connectionDidFinishLoading.");
    }
    
    - (void)connection:(NSURLConnection *)connection didFailWithError:(NSError *)error
    {
        CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
        NSLog(@"connection didFailWithError!");
    }
    
    

    不知道下载完成后会不会自动停掉,笔者没有测试,直接调用CFRunLoopStop方法。iOS 的Run Loop可以添加观察者来查看 Run Loop 的状态,读者可以自己测试。

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