使用GCD实现和封装分组并发网络请求

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为什么使用并发组请求?


在实际开发中我们通常会遇到这样一种需求:某个页面加载时通过网络请求获得相应的数据,再做某些操作,有时候加载的内容需要通过好几个请求的数据组合而成,比如有两个请求A和B,我们通常为了省事,会将B请求放在A请求成功的回调中发起,在B的成功回调中将数据组合起来,这样做有明显的问题:

  1. 请求如果多了,需要写许多嵌套的请求
  2. 如果在除了最后一个请求前的某个请求失败了,就不会执行后面的请求,数据无法加载
  3. 请求变成同步的,这是最大的问题,在网络差的情况下,如果有n个请求,意味着用户要等待n倍于并发请求的时间才能看到内容

dispatch_group并发组


熟悉dispatch_group的同学可以直接跳过这一节。

同步请求这么low的方式当然是不可接受的,所以我们要并发这些请求,在所有请求都执行完成功回调后,再做加载内容或其他操作,考虑再三,选择用GCD的dispatch_group最方便。

A dispatch group is a mechanism for monitoring a set of blocks. Your application can monitor the blocks in the group synchronously or asynchronously depending on your needs. By extension, a group can be useful for synchronizing for code that depends on the completion of other tasks.

可以看出,dispatch_group专为监控block而生,并且苹果也建议当你的某个操作依赖于其他几个任务的完成时,可以使用dispatch_group。

dispatch_group通常有两种用法:

  1. dispatch_group_async(<#dispatch_group_t group#>, <#dispatch_queue_t queue#>, <#^(void)block#>)
    创建一个dispatch_group_t, 将并发的操作放在block中,在dispatch_group_notify(<#dispatch_group_t group#>, <#dispatch_queue_t queue#>, <#^(void)block#>)的block中执行多组block执行完毕后的操作,对于网络请求来说,在请求发出时他就算执行完毕了,也就是block中还有个block的情况下,并不会等待网络请求的回调,所以不满足我们的需求。
    所以采用另一种用法:

  2. dispatch_group_enter(<#dispatch_group_t group#>)
    dispatch_group_leave(<#dispatch_group_t group#>)
    以下是dispatch_group_enter的官方文档解释:

Calling this function increments the current count of outstanding tasks in the group. Using this function (with dispatch_group_leave) allows your application to properly manage the task reference count if it explicitly adds and removes tasks from the group by a means other than using the dispatch_group_async function. A call to this function must be balanced with a call to dispatch_group_leave. You can use this function to associate a block with more than one group at the same time.

dispatch_group实际上有一个task reference count(任务计数器),enter时reference count +1,leave时reference count -1,enter和leave必须配合使用,有几次enter就要有几次leave,否则group会一直存在,dispatch_group_notify也不会触发。

当所有enter的block都leave后,会执行dispatch_group_notify的block,这种方式显然更加灵活。

我们当然可以在网络请求前enter,在执行完每个请求的成功或失败回调后leave,再在notify中执行内容加载。至此,并发网络组请求的问题就解决了,但还是有点小小不爽,每次发起组请求我都得创建group,写一堆的enter和leave,既麻烦也不利于请求的复用,很自然我们想到把他封装一下,最好能做到将一个网络请求加到组里,而不用修改原先的网络请求代码,就像这样:

[[NetworkTool sharedInstance] postForGroup:^{
        [request1 success:^(id responseObject) {

        } failure:^(NSError *error) {

        }];
        [request2 success:^(id responseObject) {

        } failure:^(NSError *error) {

        }];
    } success:^{
        // group success
    } failure:^(NSArray *errorArray) {
        // group failure
    }];

组请求的封装


如果我想做到这种效果,肯定要到网络单例层去对底层请求做些修改,但我又不想改变现有的底层请求方法,所以我采用了method_exchangeImplementations(<#Method m1#>, <#Method m2#>)这个函数,基于现有的底层请求方法,实现一套组的请求方法。在发组请求时,替换掉原先的方法,在组请求都发送完毕后,再换回原先的方法。

但这里有一些可怕的坑要处理,因为使用方法替换是很危险的。

  1. 我做了替换后,正常的非组网络请求也会走替换后的方法,但我不需要他走替换后的方法。
  2. 假如我同时发起了多个组请求,组和组之间要如何区分,不同的组是不应该相互影响的。

一开始我考虑给请求一个mark,标记他是属于哪个group的,但这需要你已经把请求封装成了一个对象,如果你的项目和我的一样,发请求时只是执行一个方法,是不好给他加标记的。

在一阵头脑风暴后,我决定用队列来区分每个gorup。

具体做法就是创建group时,开启一个队列,给队列动态添加group属性,一个队列对应一个group。在队列中替换方法,发起组里的请求,再替换回原先的方法。这样在替换的方法里只需要拿到当前的队列,就可以拿到group,如果group是nil,说明是正常的非组请求,执行original method;如果group不是nil,根据group来enter和leave,这样每个group也能区分开。

创建group时,给group动态添加一个errorArray属性,用来记录组里请求的error,只要errorArray不为空,就会走组失败的block。

附上完整代码:

typedef void(^BlockAction)();
typedef void(^GroupResponseFailure)(NSArray * errorArray);
static char groupErrorKey;
static char queueGroupKey;

单例中用来替换底层网络请求的组请求方法

- (void)sendPOSTRequestInGroup:(NSString *)strURL withData:(NSDictionary *)data paramForm:(ParamForm)paramForm withTimeout:(NSTimeInterval)timeout showAlert:(BOOL)show  success:(BlockResponse)success failure:(BlockResponseFailure)failure {
    
    dispatch_group_t group = objc_getAssociatedObject([NSOperationQueue currentQueue], &queueGroupKey);
    
    // 如果是非组请求
    if (group == nil) {
        // 执行original method
        [self sendPOSTRequestInGroup:strURL withData:data paramForm:paramForm withTimeout:timeout showAlert:show success:success failure:failure];
        return;
    }
    
    dispatch_group_enter(group);
    // 执行original method
    [self sendPOSTRequestInGroup:strURL withData:data paramForm:paramForm withTimeout:timeout showAlert:show success:^(id responseObject) {

        if (success) {
            success(responseObject);
        }

        dispatch_group_leave(group);
    } failure:^(NSError *error) {
        NSMutableArray *arrayM = objc_getAssociatedObject(group, &groupErrorKey);
        [arrayM addObject:error];

        if (failure) {
            failure(error);
        }

        dispatch_group_leave(group);
    }];
}

提供给外界的组请求方法

- (void)sendGroupPostRequest:(BlockAction)requests success:(BlockAction)success failure:(GroupResponseFailure)failure {
    if (requests == nil) {
        return;
    }
    
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    objc_setAssociatedObject(group, &groupErrorKey, [NSMutableArray array], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    
    Method originalPost = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(sendPOSTRequest:withData:paramForm:withTimeout:showAlert:success:failure:));
    Method groupPost = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(sendPOSTRequestInGroup:withData:paramForm:withTimeout:showAlert:success:failure:));
    
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    objc_setAssociatedObject(queue, &queueGroupKey, group, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    queue.qualityOfService = NSQualityOfServiceUserInitiated;
    queue.maxConcurrentOperationCount = 3;
    
    [queue addOperationWithBlock:^{
        
        method_exchangeImplementations(originalPost, groupPost);
        // 现在发起请求会调用上面的组请求方法
        requests();
        // 发出请求后就可以替换回original method,不必等待回调,尽量减小替换的时间窗口
        method_exchangeImplementations(originalPost, groupPost);
        
        dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSMutableArray *arrayM = objc_getAssociatedObject(group, &groupErrorKey);
            // 只要组里的一个请求失败,就走组失败的回调
            if (arrayM.count > 0) {
                if (failure) {
                    failure(arrayM.copy);
                }
            } else if(success) {
                success();
            }
        });
    }];
}

经过这一番封装,我在使用时,只需要在- (void)sendGroupPostRequest:(BlockAction)requests success:(BlockAction)success failure:(GroupResponseFailure)failure 这个方法的requests block中,把网络请求扔进去,原先写好的请求不用做任何修改,请求本身的success和failure也都能执行,success block中写组成功后要做的事情,比如内容加载,failure block中可以拿到每个请求的error,作相应处理。

Demo在此:https://github.com/suruihai/-GCD-Demo/tree/master

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