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[操作系统]ios NSURLSession(iOS7后,取代NSURLConnection)使用说明及后台工作流程分析


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:
  1. @implementation APLAppDelegate 
  2.  
  3.   
  4.  
  5. - (void)application:(UIApplication *)application handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier 
  6.  
  7.   completionHandler:(void (^)())completionHandler 
  8.  
  9.  
  10.     BLog(); 
  11.  
  12.     /* 
  13.  
  14.      Store the completion handler. The completion handler is invoked by the view controller's checkForAllDownloadsHavingCompleted method (if all the download tasks have been completed). 
  15.  
  16.      */ 
  17.  
  18.       self.backgroundSessionCompletionHandler = completionHandler; 
  19.  
  20.  
  21. //…… 
  22.  
  23. @end 
  24.  
  25.   
  26.  
  27. //Session的Delegate 
  28.  
  29. @implementation APLViewController 
  30.  
  31.   
  32.  
  33. - (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session 
  34.  
  35.  
  36.     APLAppDelegate *appDelegate = (APLAppDelegate *)[[UIApplication sharedApplication] delegate]; 
  37.  
  38.     if (appDelegate.backgroundSessionCompletionHandler) { 
  39.  
  40.         void (^completionHandler)() = appDelegate.backgroundSessionCompletionHandler; 
  41.  
  42.         appDelegate.backgroundSessionCompletionHandler = nil; 
  43.  
  44.         completionHandler(); 
  45.  
  46.     } 
  47.  
  48.   
  49.  
  50.     NSLog(@"All tasks are finished"); 
  51.  
  52.  
  53. @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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  1. //////////////////////  


代码演示
 01.URLSession 上传,注意代理是 NSURLSessionTaskDelegate
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  1. //  
  2. //  MJViewController.m  
  3. //  01.URLSession 上传  
  4. //  
  5. //  Created by apple on 14-4-30.  
  6. //  Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.  
  7. //  
  8.   
  9. #import "MJViewController.h"  
  10.   
  11. @interface MJViewController () <NSURLSessionTaskDelegate>  
  12.   
  13. @end  
  14.   
  15. @implementation MJViewController  
  16.   
  17. - (void)viewDidLoad  
  18. {  
  19.     [super viewDidLoad];  
  20.   
  21.     [self uploadFile1];  
  22. }  
  23.   
  24. #pragma mark - 监控上传进度  
  25. - (void)uploadFile1  
  26. {  
  27.     // 1. URL  
  28.     NSURL *fileURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"head8.png" withExtension:nil];  
  29.     NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://localhost/uploads/1.png"];  
  30.       
  31.     // 2. Request  
  32.     NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:0 timeoutInterval:2.0f];  
  33.     // 1> PUT方法  
  34.     // PUT  
  35.     //    1) 文件大小无限制  
  36.     //    2) 可以覆盖文件  
  37.     // POST  
  38.     //    1) 通常有限制2M  
  39.     //    2) 新建文件,不能重名  
  40.     request.HTTPMethod = @"PUT";  
  41.       
  42.     // 2> 安全认证  
  43.     // admin:123456  
  44.     // result base64编码  
  45.     // Basic result  
  46.     /** 
  47.      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 
  48.       
  49.      BASE 64的用法: 
  50.      1> 能够编码,能够解码 
  51.      2> 被很多的加密算法作为基础算法 
  52.      */  
  53.     NSString *authStr = @"admin:123456";  
  54.     NSData *authData = [authStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];  
  55.     NSString *base64Str = [authData base64EncodedStringWithOptions:0];  
  56.     NSString *resultStr = [NSString stringWithFormat:@"Basic %@", base64Str];  
  57.     [request setValue:resultStr forHTTPHeaderField:@"Authorization"];  
  58.       
  59.     // 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?)  
  60.     // 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  
  61.     /** 
  62.      NSURLSessionConfiguration(会话配置) 
  63.       
  64.      defaultSessionConfiguration;       // 磁盘缓存,适用于大的文件上传下载 
  65.      ephemeralSessionConfiguration;     // 内存缓存,以用于小的文件交互,GET一个头像 
  66.      backgroundSessionConfiguration:(NSString *)identifier; // 后台上传和下载 
  67.      */  
  68.     NSURLSessionConfiguration *config = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];  
  69.       
  70.     NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:config delegate:self delegateQueue:[[NSOperationQueue alloc]init]];  
  71.       
  72.     // 需要监听任务的执行状态  
  73.     NSURLSessionUploadTask *task = [session uploadTaskWithRequest:request fromFile:fileURL];  
  74.       
  75.     // 4. resume  
  76.     [task resume];  
  77. }  
  78.   
  79. #pragma mark - 上传进度的代理方法  
  80. - (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didSendBodyData:(int64_t)bytesSent totalBytesSent:(int64_t)totalBytesSent totalBytesExpectedToSend:(int64_t)totalBytesExpectedToSend  
  81. {  
  82.     // bytesSent totalBytesSent totalBytesExpectedToSend  
  83.     // 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)  
  84.     NSLog(@"%lld-%lld-%lld-", bytesSent, totalBytesSent, totalBytesExpectedToSend);  
  85.     // 已经上传的百分比  
  86.     float progress = (float)totalBytesSent / totalBytesExpectedToSend;  
  87.     NSLog(@"%f", progress);  
  88. }  
  89.   
  90. #pragma mark - 上传完成的代理方法  
  91. - (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error  
  92. {  
  93.     NSLog(@"完成 %@", [NSThread currentThread]);  
  94. }  
  95. @end  


02.Session下载

 

 

[objc] view plaincopy 


    1. //  
    2. //  MJViewController.m  
    3. //  02.Session下载  
    4. //  
    5. //  Created by apple on 14-4-30.  
    6. //  Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.  
    7. //  
    8.   
    9. #import "MJViewController.h"  
    10.   
    11. @interface MJViewController () <NSURLSessionDownloadDelegate>  
    12. @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;  
    13. @end  
    14.   
    15. /** 
    16.  // 下载进度跟进 
    17.  - (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask 
    18.  didWriteData:(int64_t)bytesWritten 
    19.  totalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten 
    20.  totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite; 
    21.   
    22.  didWriteData totalBytesWritten totalBytesExpectedToWrite 
    23.  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 
    24.   
    25.  // 完成下载 
    26.  - (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask 
    27.  didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location; 
    28.  */  
    29.   
    30. @implementation MJViewController  
    31.   
    32. - (void)viewDidLoad  
    33. {  
    34.     [super viewDidLoad];  
    35.       
    36.     [self downloadTask];  
    37. }  
    38.   
    39. #pragma mark - 下载(GET)  
    40. - (void)downloadTask  
    41. {  
    42.     // 1. URL  
    43.     NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://localhost/itcast/images/head1.png"];  
    44.       
    45.     // 2. Request  
    46.     NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:0 timeoutInterval:2.0];  
    47.       
    48.     // 3. Session  
    49.     NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];  
    50.       
    51.     // 4. download  
    52.     [[session downloadTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSURL *location, NSURLResponse *response, NSError *error) {  
    53.         // 下载的位置,沙盒中tmp目录中的临时文件,会被及时删除  
    54.         NSLog(@"下载完成 %@ %@", location, [NSThread currentThread]);  
    55.         /** 
    56.          document       备份,下载的文件不能放在此文件夹中 
    57.          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 
    58.          tmp            临时,不备份,不缓存,重新启动iPhone,会自动清空 
    59.          */  
    60.         // 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  
    61.         // [UIImage imageNamed:@""];  
    62.         dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{  
    63.             // 从网络下载下来的是二进制数据  
    64.             NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:location];  
    65.             // 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  
    66.             // 如果用户需要,可以提供一个功能,保存到用户的相册即可  
    67.             UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];  
    68.               
    69.             self.imageView.image = image;  
    70.         });  
    71.     }] resume];  
    72.       
    73. //    [task resume];  
    74. }  
    75.   
    76. @end