iOS网络总结

Ray_lawq
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URL 介绍

URL的组成：

一般情况是: 协议(scheme)://主机名(host):端口(port)/服务器上资源的路径(path)?参数

例子：http://100.0.0.0:8080/xxx?id=3

通用格式：协议://用户名(user):密码(password)@主机名:端口/服务器上资源的路径?参数#片段(fragment)

例子：ftp://joe:joepasswd@ftp.prep.edu/pub/name/xxx?id=3#name

协议（scheme）：http https ftp 等等
用户名和密码：很多服务器都要求输入用户名和密码才会允许用户访问数据，如FTP服务器。
主机名（host）：:// 后边的域名或者 ip。例如：htouhui.com or 100.0.0.0
端口（port）：: 后边的8080 路径（path）：端口后边的第一个/开始到?结束，路径说明了资源位于服务器的什么地方 参数：?后边#前边 例如id=3 片段（fragment）：#后边的，例如name

NSURLRequest

NSUrlRequest 是封装了2个必要内容：URL和扩展

URL：请求头，请求体，输入流，请求方法，超时时间等等
扩展：协议（Http https ftp 等等的成熟协议和自定义协议），缓存等等

[注]：NSURLRequest继承NSSecureCoding协议，NSSecureCoding的前身是NSCoding，NSSecureCoding更加安全，主要目的是：继承这个写协议的类可以和NSData互相转换。

NSURLCache

缓存

//缓存策略:   
NSURLRequestUseProtocolCachePolicy = 0, //默认的缓存策略（取决于协议）
NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData = 1, // 忽略缓存，重新请求
NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData = 4, // Unimplemented
NSURLRequestReloadIgnoringCacheData = NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData,
NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad = 2, // 有缓存就用缓存，没有缓存就重新请求
NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad = 3, // 有缓存就用缓存，没有缓存就不发请求，当做请求出错处理（用于离线模式）
NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData = 5, // Unimplemented

NSHTTPCookieStorage

管理cookie全局缓存池

一般系统默认去管理这个对象，开发人员也可以管理（加载的时机由系统控制）

NSURLCredentialStorage

管理身份验证信息

2个子类
NSInternetPassword: 用户名和密码验证
NSClientCertificate: 证书验证

NSURLConnection

iOS 2 的时候推出的网络接口（iOS 9废除）,接口比较少，实现了简单的功能，暂停，断点续传，监听进度等等的功能，自能开发人员自己去实现。

由上图我们可以知道NSURLConnection发送网络请求的工作流程：

  1. NSURLRequest对象被传递给NSURLConnection对象.
  2. NSURLConnection在NSURLCache里边找，如果有直接返回NSURLResponse.
  3. 如果没有，拿到NSHTTPCookieStorage里的cookie 和 NSURLCredentialStorage里的身份验证信息，发送网络请求
  4. 在NSURLProtocol 的代理里边得到NSURLResponse

NSURLSessionConfiguration

网络请求配置，包括会话类型，缓存，超时时间，缓存，cookie，认证配置

//会话类型为下边的3种
//默认会话类型，能够进行磁盘缓存
//他们使用永久性的基于磁盘的缓存并将凭证存储在用户的钥匙串
@property (class, readonly, strong) NSURLSessionConfiguration *defaultSessionConfiguration;
//临时会话类型，不进行任何的磁盘缓存
//所有的缓存，凭证存储等都保存在RAM中并与会话绑定。因此，当您的应用程序使会话失效时，它们会自动清除
@property (class, readonly, strong) NSURLSessionConfiguration *ephemeralSessionConfiguration;
//后台类型，用于后台下载上传
//与默认会话类似，不同之处在于单独的进程处理所有数据传输
+ (NSURLSessionConfiguration *)backgroundSessionConfigurationWithIdentifier:(NSString *)identifier;

//后台会话配置的标识符
@property (nullable, readonly, copy) NSString *identifier;
//超时时间
@property NSTimeInterval timeoutIntervalForRequest;
//ServiceType
@property NSURLRequestNetworkServiceType networkServiceType;
//是否使用流量
@property BOOL allowsCellularAccess;
//cookie 配置
@property NSHTTPCookieAcceptPolicy HTTPCookieAcceptPolicy;
@property (nullable, retain) NSHTTPCookieStorage *HTTPCookieStorage;
//缓存配置
@property NSURLRequestCachePolicy requestCachePolicy;
@property (nullable, retain) NSURLCache *URLCache;
//认证配置
@property (nullable, retain) NSURLCredentialStorage *URLCredentialStorage;

NSURLSessionTask

NSURLSessionTask 有2个子类，继承关系如下图

NSURLSessionTask是一个抽象类，如果要使用那么只能使用它的子类。
NSURLSessionDataTask可以用来处理一般的网络请求，如 GET | POST 请求等。
NSURLSessionDataTask 有一个子类为 NSURLSessionUploadTask，用于处理上传请求的时候有优势。
NSURLSessionDownloadTask主要用于处理下载请求，有很大的优势。

NSURLSession

NSURLConnection 的升级版本，功能比前者强大太多，也支持Http的更高的版本，传输速度更快。


@interface NSURLSession : NSObject
/* sharedSession属性表示使用当前的全局的NSURLCache,
   NSHTTPCookieStorage 和 NSURLCredentialStorage对象。
 */
@property (class, readonly, strong) NSURLSession *sharedSession;

/*
 * 构建方法
 */
+ (NSURLSession *)sessionWithConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)configuration;
+ (NSURLSession *)sessionWithConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)configuration delegate:(nullable id <NSURLSessionDelegate>)delegate delegateQueue:(nullable NSOperationQueue *)queue;
//操作队列
@property (readonly, retain) NSOperationQueue *delegateQueue;
//代理
@property (nullable, readonly, retain) id <NSURLSessionDelegate> delegate;
//配置
@property (readonly, copy) NSURLSessionConfiguration *configuration;

/*
 * 可以提供对session 的标签描述
 */
@property (nullable, copy) NSString *sessionDescription;

/* 立即返回，现有任务将被允许运行完成。 新任务可能无法创建。  
会话将继续进行代理的回调，直到发布URLSession：didBecomeInvalidWithError：为止。  
finishTasksAndInvalidate 和 invalidateAndCancel 对共享会话单例没有任何影响.
当使后台会话无效时，在URLSession：didBecomeInvalidWithError：已经发布之前，使用相同的标识符创建另一个后台会话是不安全的。
 */
- (void)finishTasksAndInvalidate;

/* 充当 finishTasksAndInvalidate，但是会针对此会话的所有未完成任务执行取消 cancel。
 */
- (void)invalidateAndCancel;

- (void)resetWithCompletionHandler:(void (^)(void))completionHandler;    /* empty all cookies, cache and credential stores, removes disk files, issues -flushWithCompletionHandler:. Invokes completionHandler() on the delegate queue if not nil. */
- (void)flushWithCompletionHandler:(void (^)(void))completionHandler;    /* flush storage to disk and clear transient network caches.  Invokes completionHandler() on the delegate queue if not nil. */

- (void)getTasksWithCompletionHandler:(void (^)(NSArray<NSURLSessionDataTask *> *dataTasks, NSArray<NSURLSessionUploadTask *> *uploadTasks, NSArray<NSURLSessionDownloadTask *> *downloadTasks))completionHandler; /* invokes completionHandler with outstanding data, upload and download tasks. */

- (void)getAllTasksWithCompletionHandler:(void (^)(NSArray<__kindof NSURLSessionTask *> *tasks))completionHandler API_AVAILABLE(macos(10.11), ios(9.0), watchos(2.0), tvos(9.0)); /* invokes completionHandler with all outstanding tasks. */

/* 
 * NSURLSessionTask objects are always created in a suspended state and
 * must be sent the -resume message before they will execute.
 */
// NSURLSessionTask对象必须在暂停状态下创建，必须发送- resume消息才执行。

/* Creates a data task with the given request.  The request may have a body stream. */
// 根据给定的请求创建数据任务，请求具有体流。
- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request;

/* Creates a data task to retrieve the contents of the given URL. */
// 创建数据任务以检索给定URL的内容
- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithURL:(NSURL *)url;

/* Creates an upload task with the given request.  The body of the request will be created from the file referenced by fileURL */
// 根据给定的请求创建一个给定的上传任务，请求体根据fileURL文件引用创建
- (NSURLSessionUploadTask *)uploadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request fromFile:(NSURL *)fileURL;

/* Creates an upload task with the given request.  The body of the request is provided from the bodyData. */
// 根据给定的请求，创建一个上传任务，请求体根据bodyData提供
- (NSURLSessionUploadTask *)uploadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request fromData:(NSData *)bodyData;

/* Creates an upload task with the given request.  The previously set body stream of the request (if any) is ignored and the URLSession:task:needNewBodyStream: delegate will be called when the body payload is required. */
// 根据给定的请求创建上传任务，忽略以前请求的体流设置，当需要加载体的时候，
// 将会调用URLSession:task:needNewBodyStream: 代理方法。
- (NSURLSessionUploadTask *)uploadTaskWithStreamedRequest:(NSURLRequest *)request;

/* Creates a download task with the given request. */
// 根据指定的请求创建下载任务
- (NSURLSessionDownloadTask *)downloadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request;

/* Creates a download task to download the contents of the given URL. */
// 创建下载任务，下载给定URL的内容
- (NSURLSessionDownloadTask *)downloadTaskWithURL:(NSURL *)url;

/* Creates a download task with the resume data.  If the download cannot be successfully resumed, URLSession:task:didCompleteWithError: will be called. */
// 根据resume data创建一个下载任务，如果下载不能成功开始，那么会调用URLSession:task:didCompleteWithError: 
- (NSURLSessionDownloadTask *)downloadTaskWithResumeData:(NSData *)resumeData;

/* Creates a bidirectional stream task to a given host and port.
 */
// 创建给定主机和端口的双向流任务
- (NSURLSessionStreamTask *)streamTaskWithHostName:(NSString *)hostname port:(NSInteger)port API_AVAILABLE(macos(10.11), ios(9.0), tvos(9.0)) __WATCHOS_PROHIBITED;

/* Creates a bidirectional stream task with an NSNetService to identify the endpoint.
 * The NSNetService will be resolved before any IO completes.
 */
// 使用NSNetService识别端点以创建双向流任务。
// NSNetService将在任何IO完成之后解决
- (NSURLSessionStreamTask *)streamTaskWithNetService:(NSNetService *)service API_AVAILABLE(macos(10.11), ios(9.0), tvos(9.0)) __WATCHOS_PROHIBITED;

分类 NSURLSessionAsynchronousConvenience

// NSURLSession便捷例程将结果传递给完成处理程序块。 这些便利例程不适用于配置为后台会话的NSURLSessions。 
// 任务对象总是在挂起状态创建，并且必须在执行之前发送-resume消息。

@interface NSURLSession (NSURLSessionAsynchronousConvenience)
/*
 * data task convenience methods.  These methods create tasks that
 * bypass the normal delegate calls for response and data delivery,
 * and provide a simple cancelable asynchronous interface to receiving
 * data.  Errors will be returned in the NSURLErrorDomain, 
 * see <Foundation/NSURLError.h>.  The delegate, if any, will still be
 * called for authentication challenges.
 */
// 数据任务的便利方法。 这些方法创建绕过普通代理调用进行响应和数据传递的任务，
// 并提供一个简单的可取消异步接口来接收数据。 错误将在NSURLErrorDomain中返回，
// 请参阅<Foundation / NSURLError.h>。 代理（如果有的话）仍将被要求认证挑战。
- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request completionHandler:(void (^)(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error))completionHandler;
- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithURL:(NSURL *)url completionHandler:(void (^)(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error))completionHandler;

/*
 * upload convenience method.
 */
// 上传任务便利化方法
- (NSURLSessionUploadTask *)uploadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request fromFile:(NSURL *)fileURL completionHandler:(void (^)(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error))completionHandler;
- (NSURLSessionUploadTask *)uploadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request fromData:(nullable NSData *)bodyData completionHandler:(void (^)(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error))completionHandler;

/*
 * download task convenience methods.  When a download successfully
 * completes, the NSURL will point to a file that must be read or
 * copied during the invocation of the completion routine.  The file
 * will be removed automatically.
 */
// 下载任务便利化方法，当成功下载完成时，URL指向一个文件，
// 这个文件必须在完成调用中进行读和赋值，文件将被自动移除。
- (NSURLSessionDownloadTask *)downloadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request completionHandler:(void (^)(NSURL * _Nullable location, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error))completionHandler;
- (NSURLSessionDownloadTask *)downloadTaskWithURL:(NSURL *)url completionHandler:(void (^)(NSURL * _Nullable location, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error))completionHandler;
- (NSURLSessionDownloadTask *)downloadTaskWithResumeData:(NSData *)resumeData completionHandler:(void (^)(NSURL * _Nullable location, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error))completionHandler;

@end

那么怎么理解这3个类呢？ URLSession是负责发送和接收请求的关键对象, URLSessionConfiguration 是URLSession的配置参数，可以通过URLSessionConfiguration来创建URLSession；而URLSessionTask 是一次任务（会话），他是URLSession的具体执行者。下图可以看到：

NSURLSession 和 NSURLConnection 的区别和联系

联系

  1. 都使用 NSURLRequest URLCache NSHTTPCookieStorage NSURLCredentialStorage 这些基本类来处理。
  2. 底层都是是使用C写的一套API（这一条是我在什么地方看到过，写的时候没有找到）

NSURLSession 优势

  1. 直接支持暂停，恢复，取消，重新开始（没有使用NSOperation子类的必要） 。
  2. 支持后台上传和下载
  3. 每个NSURLSession都可以单独配置 URLSessionConfiguration
  4. 支持 http2.0 协议
  5. 在处理下载任务的时候可以直接把数据下载到磁盘
  6. 同一个 session 发送多个请求，只需要建立一次连接（复用了TCP）
  7. 提供了全局的 session 并且可以统一配置，使用更加方便
  8. 载的时候是多线程异步处理，效率更高

不同

  1. NSURLConnection 是 iOS2.0后推出的 NSURLSession 是iOS7.0后推出的,用于代替 NSURLConnection.
  2. 下载任务方式 NSURLConnection使用异步回调,先将数据下载到内存,等下载完毕后,再写入沙盒.如果文件很大,会导致内存暴涨; 并且,使用异步回调无法监听下载进度.所以使用 NSURLConnection下载的时候,使用代理回调监听下载进度,并且下载过程中要手动管理内存(导致内存暴涨),使用起来比较麻烦.而使用NSURLSession的时候,block 和代理可以同时起作用,并且可以直接从文件系统上传、下载,不会出现内存暴涨的情况. 下载文件的时候,默认会将文件下载到沙盒的 tmp文件夹中,不会占多少用内存. 但是在下载完成后,会删除文件,所以要在下载完成或者其他需要的地方,增加保存文件的代码.
  3. 请求方式的控制 NSURLConnection实例化对象，实例化开始，默认请求就发送（同步发送），不需要调用start方法。而cancel 可以停止请求的发送，停止后不能继续访问，需要创建新的请求。NSURLSession有三个控制请求的方法，取消（cancel），暂停（suspend），继续（resume），暂停后可以通过继续恢复当前的请求任务。
  4. 断点续传实现方式 NSURLConnection进行断点下载，通过设置访问请求的HTTPHeaderField的Range属性，开启运行循环，NSURLConnection的代理方法作为运行循环的事件源，接收到下载数据时代理方法就会持续调用，并使用NSOutputStream(或者通过文件指针)管道流进行数据保存。NSURLSession进行断点下载，当暂停下载任务后，如果 downloadTask （下载任务）为非空，调用cancelByProducingResumeData:(void (^)(NSData *resumeData))completionHandler 这个方法，这个方法接收一个参数，完成处理代码块，这个代码块有一个NSData参数 resumeData，如果resumeData 非空，我们就保存这个对象到视图控制器的resumeData 属性中。在点击再次下载时，通过调用 [ [self.session downloadTaskWithResumeData: self.resumeData]resume]方法进行继续下载操作。经过以上比较可以发现，使用NSURLSession进行断点下载更加便捷。
  5. NSURLSession 可以设置配置信息 NSURLSession的构造方法 （sessionWithConfiguration: delegate:delegateQueue）中有一个 NSURLSessionConfiguration类的参数可以设置配置信息，其决定了cookie，安全和高速缓存策略，最大主机连接数，资源管理，网络超时等配置。NSURLConnection不能进行这个配置，相比于NSURLConnection 依赖于一个全局的配置对象，缺乏灵活性而言，NSURLSession 有很大的改进了。 NSURLSession可以设置三种配置信息，分别通过调用三个类方法返回配置对象： +(NSURLSessionConfiguration *) defaultSessionConfiguration，配置信息使用基于硬盘的持久化Cache，保存用户的证书到钥匙串,使用共享cookie存储； +(NSURLSessionConfiguration *)ephemeralSessionConfiguration 配置信息和default大致相同。除了，不会把cache，证书，或者任何和Session相关的数据存储到硬盘，而是存储在内存中，生命周期和Session一致。比如浏览器无痕浏览等功能就可以基于这个来做； +(NSURLSessionConfiguration *) backgroundSessionConfigurationWithIdentifier:(NSString *)identifier 配置信息可以创建一个可以在后台甚至APP已经关闭的时候仍然在传输数据的session。 注意，后台Session一定要在创建的时候赋予一个唯一的identifier，这样在APP下次运行的时候，能够根据identifier来进行相关的区分。如果用户关闭了APP,IOS 系统会关闭所有的background Session。而且，被用户强制关闭了以后，IOS系统不会主动唤醒APP，只有用户下次启动了APP，数据传输才会继续。

参考文章：

www.jianshu.com/p/2d4d1d7df…
www.cnblogs.com/1018475062q…
cloud.tencent.com/developer/a…
www.jianshu.com/p/877dec053…

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