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NSURLSession使用说明及后台工作流程分析

2016-06-27 18:27 399 查看
NSURLSession是iOS7中新的网络接口,它与咱们熟悉的NSURLConnection是并列的。在程序在前台时,NSURLSession与NSURLConnection可以互为替代工作。注意,如果用户强制将程序关闭,NSURLSession会断掉。

 

NSURLSession提供的功能:

1.通过URL将数据下载到内存

2.通过URL将数据下载到文件系统

3.将数据上传到指定URL

4.在后台完成上述功能

 

工作流程

如果我们需要利用NSURLSession进行数据传输我们需要:

1.创建一个NSURLSessionConfiguration,用于第二步创建NSSession时设置工作模式和网络设置:

工作模式分为:

一般模式(default):工作模式类似于原来的NSURLConnection,可以使用缓存的Cache,Cookie,鉴权。

及时模式(ephemeral):不使用缓存的Cache,Cookie,鉴权。

后台模式(background):在后台完成上传下载,创建Configuration对象的时候需要给一个NSString的ID用于追踪完成工作的Session是哪一个(后面会讲到)。

 

网络设置:参考NSURLConnection中的设置项。

1. 创建一个NSURLSession,系统提供了两个创建方法:

sessionWithConfiguration:

sessionWithConfiguration:delegate:delegateQueue:

    

第一个粒度较低就是根据刚才创建的Configuration创建一个Session,系统默认创建一个新的OperationQueue处理Session的消息。

 

第二个粒度比较高,可以设定回调的delegate(注意这个回调delegate会被强引用),并且可以设定delegate在哪个OperationQueue回调,如果我们将其设置为[NSOperationQueue mainQueue]就能在主线程进行回调非常的方便。

 

2.创建一个NSURLRequest调用刚才的NSURLSession对象提供的Task函数,创建一个NSURLSessionTask。

 

根据职能不同Task有三种子类:

NSURLSessionUploadTask:上传用的Task,传完以后不会再下载返回结果;

NSURLSessionDownloadTask:下载用的Task;

NSURLSessionDataTask:可以上传内容,上传完成后再进行下载。

 

得到的Task,调用resume开始工作。

 

3.如果是细粒度的Session调用,Session与Delegate会在指定的OperationQueue中进行交互,以咱们下载例子,交互过程的顺序图如下(假如不需要鉴权,即非HTTPS请求):



4.当不再需要连接调用Session的invalidateAndCancel直接关闭,或者调用finishTasksAndInvalidate等待当前Task结束后关闭。这时Delegate会收到URLSession:didBecomeInvalidWithError:这个事件。Delegate收到这个事件之后会被解引用。

 

5.如果是一个BackgroundSession,在Task执行的时候,用户切到后台,Session会和ApplicationDelegate做交互。当程序切到后台后,在BackgroundSession中的Task还会继续下载,这部分文档叙述比较少,现在分三个场景分析下Session和Application的关系:

 

1)当加入了多个Task,程序没有切换到后台。

这种情况Task会按照NSURLSessionConfiguration的设置正常下载,不会和ApplicationDelegate有交互。

 

2)当加入了多个Task,程序切到后台,所有Task都完成下载。

 

在切到后台之后,Session的Delegate不会再收到,Task相关的消息,直到所有Task全都完成后,系统会调用ApplicationDelegate的application:handleEventsForBackgroundURLSession:completionHandler:回调,之后“汇报”下载工作,对于每一个后台下载的Task调用Session的Delegate中的URLSession:downloadTask:didFinishDownloadingToURL:(成功的话)和URLSession:task:didCompleteWithError:(成功或者失败都会调用)。

 

之后调用Session的Delegate回调URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:。

 

注意:在ApplicationDelegate被唤醒后,会有个参数ComplietionHandler,这个参数是个Block,这个参数要在后面Session的Delegate中didFinish的时候调用一下,如下:
@implementation APLAppDelegate 
 
  
 
- (void)application:(UIApplication *)application handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier 
 
  completionHandler:(void (^)())completionHandler 
 

 
    BLog(); 
 
    /* 
 
     Store the completion handler. The completion handler is invoked by the view controller's checkForAllDownloadsHavingCompleted method (if all the download tasks have been completed). 
 
     */ 
 
      self.backgroundSessionCompletionHandler = completionHandler; 
 

 
//…… 
 
@end 
 
  
 
//Session的Delegate 
 
@implementation APLViewController 
 
  
 
- (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session 
 

 
    APLAppDelegate *appDelegate = (APLAppDelegate *)[[UIApplication sharedApplication] delegate]; 
 
    if (appDelegate.backgroundSessionCompletionHandler) { 
 
        void (^completionHandler)() = appDelegate.backgroundSessionCompletionHandler; 
 
        appDelegate.backgroundSessionCompletionHandler = nil; 
 
        completionHandler(); 
 
    } 
 
  
 
    NSLog(@"All tasks are finished"); 
 

 
@end 

 

3)当加入了多个Task,程序切到后台,下载完成了几个Task,然后用户又切换到前台。(程序没有退出)

  

切到后台之后,Session的Delegate仍然收不到消息。在下载完成几个Task之后再切换到前台,系统会先汇报已经下载完成的Task的情况,然后继续下载没有下载完成的Task,后面的过程同第一种情况。

 

4)当加入了多个Task,程序切到后台,几个Task已经完成,但还有Task还没有下载完的时候关掉强制退出程序,然后再进入程序的时候。(程序退出了)

 

最后这个情况比较有意思,由于程序已经退出了,后面没有下完Session就不在了后面的Task肯定是失败了。但是已经下载成功的那些Task,新启动的程序也没有听“汇报”的机会了。经过实验发现,这个时候之前在NSURLSessionConfiguration设置的NSString类型的ID起作用了,当ID相同的时候,一旦生成Session对象并设置Delegate,马上可以收到上一次关闭程序之前没有汇报工作的Task的结束情况(成功或者失败)。但是当ID不相同,这些情况就收不到了,因此为了不让自己的消息被别的应用程序收到,或者收到别的应用程序的消息,起见ID还是和程序的Bundle名称绑定上比较好,至少保证唯一性。

 

总结

就像前面说的,在普通的应用场景下NSURLSession与NSURLConnection相比没有什么优势,但是在程序切换到后台之后Background的Session就显得更加灵活了。

 

另外,现在主流的网络开发框架AFNetworking已经更新到了2.0(只支持iOS 6 / iOS 7),其中最重要的一个更新就是添加了NSURLSession相关的支持。虽然就我现在(2013.10.13)看到他们的源码中,还没有完全的支持后台的Session(或者说没有考虑全我上述的后台情况),但是大家有兴趣可以关注一下他们后续的更新情况。

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//////////////////////  

代码演示

 01.URLSession 上传,注意代理是 NSURLSessionTaskDelegate

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//  

//  MJViewController.m  

//  01.URLSession 上传  

//  

//  Created by apple on 14-4-30.  

//  Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.  

//  

  

#import "MJViewController.h"  

  

@interface MJViewController () <NSURLSessionTaskDelegate>  

  

@end  

  

@implementation MJViewController  

  

- (void)viewDidLoad  

{  

    [super viewDidLoad];  

  

    [self uploadFile1];  

}  

  

#pragma mark - 监控上传进度  

- (void)uploadFile1  

{  

    // 1. URL  

    NSURL *fileURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"head8.png" withExtension:nil];  

    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://localhost/uploads/1.png"];  

      

    // 2. Request  

    NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:0 timeoutInterval:2.0f];  

    // 1> PUT方法  

    // PUT  

    //    1) 文件大小无限制  

    //    2) 可以覆盖文件  

    // POST  

    //    1) 通常有限制2M  

    //    2) 新建文件,不能重名  

    request.HTTPMethod = @"PUT";  

      

    // 2> 安全认证  

    // admin:123456  

    // result base64编码  

    // Basic result  

    /** 

     BASE 64是网络传输中最常用的编码格式 - 用来将二进制的数据编码成字符串的编码方式 

      

     BASE 64的用法: 

     1> 能够编码,能够解码 

     2> 被很多的加密算法作为基础算法 

     */  

    NSString *authStr = @"admin:123456";  

    NSData *authData = [authStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];  

    NSString *base64Str = [authData base64EncodedStringWithOptions:0];  

    NSString *resultStr = [NSString stringWithFormat:@"Basic %@", base64Str];  

    [request setValue:resultStr forHTTPHeaderField:@"Authorization"];  

      

    // 3. Session,全局单例(我们能够给全局的session设置代理吗?如果不能为什么?)  

    // sharedSession是全局共享的,因此如果要设置代理,需要单独实例化一个Session  

    /** 

     NSURLSessionConfiguration(会话配置) 

      

     defaultSessionConfiguration;       // 磁盘缓存,适用于大的文件上传下载 

     ephemeralSessionConfiguration;     // 内存缓存,以用于小的文件交互,GET一个头像 

     backgroundSessionConfiguration:(NSString *)identifier; // 后台上传和下载 

     */  

    NSURLSessionConfiguration *config = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];  

      

    NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:config delegate:self delegateQueue:[[NSOperationQueue alloc]init]];  

      

    // 需要监听任务的执行状态  

    NSURLSessionUploadTask *task = [session uploadTaskWithRequest:request fromFile:fileURL];  

      

    // 4. resume  

    [task resume];  

}  

  

#pragma mark - 上传进度的代理方法  

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didSendBodyData:(int64_t)bytesSent totalBytesSent:(int64_t)totalBytesSent totalBytesExpectedToSend:(int64_t)totalBytesExpectedToSend  

{  

    // bytesSent totalBytesSent totalBytesExpectedToSend  

    // 发送字节(本次发送的字节数)    总发送字节数(已经上传的字节数)     总希望要发送的字节(文件大小)  

    NSLog(@"%lld-%lld-%lld-", bytesSent, totalBytesSent, totalBytesExpectedToSend);  

    // 已经上传的百分比  

    float progress = (float)totalBytesSent / totalBytesExpectedToSend;  

    NSLog(@"%f", progress);  

}  

  

#pragma mark - 上传完成的代理方法  

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error  

{  

    NSLog(@"完成 %@", [NSThread currentThread]);  

}  

@end  

02.Session下载

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//  

//  MJViewController.m  

//  02.Session下载  

//  

//  Created by apple on 14-4-30.  

//  Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.  

//  

  

#import "MJViewController.h"  

  

@interface MJViewController () <NSURLSessionDownloadDelegate>  

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;  

@end  

  

/** 

 // 下载进度跟进 

 - (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask 

 didWriteData:(int64_t)bytesWritten 

 totalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten 

 totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite; 

  

 didWriteData totalBytesWritten totalBytesExpectedToWrite 

 本次写入的字节数 已经写入的字节数   预期下载的文件大小 

  

 // 完成下载 

 - (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask 

 didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location; 

 */  

  

@implementation MJViewController  

  

- (void)viewDidLoad  

{  

    [super viewDidLoad];  

      

    [self downloadTask];  

}  

  

#pragma mark - 下载(GET)  

- (void)downloadTask  

{  

    // 1. URL  

    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://localhost/itcast/images/head1.png"];  

      

    // 2. Request  

    NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:0 timeoutInterval:2.0];  

      

    // 3. Session  

    NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];  

      

    // 4. download  

    [[session downloadTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSURL *location, NSURLResponse *response, NSError *error) {  

        // 下载的位置,沙盒中tmp目录中的临时文件,会被及时删除  

        NSLog(@"下载完成 %@ %@", location, [NSThread currentThread]);  

        /** 

         document       备份,下载的文件不能放在此文件夹中 

         cache          缓存的,不备份,重新启动不会被清空,如果缓存内容过多,可以考虑新建一条线程检查缓存目录中的文件大小,自动清理缓存,给用户节省控件 

         tmp            临时,不备份,不缓存,重新启动iPhone,会自动清空 

         */  

        // 直接通过文件名就可以加载图像,图像会常驻内存,具体的销毁有系统负责  

        // [UIImage imageNamed:@""];  

        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{  

            // 从网络下载下来的是二进制数据  

            NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:location];  

            // 这种方式的图像会自动释放,不占据内存,也不需要放在临时文件夹中缓存  

            // 如果用户需要,可以提供一个功能,保存到用户的相册即可  

            UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];  

              

            self.imageView.image = image;  

        });  

    }] resume];  

      

//    [task resume];  

}  

  

@end  




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