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

02.Session下载

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