之前有需求需要用到 NSURLSession 的 background session 特性，所以对其做了一波研究并记录下来。主要针对在不同场景下的相关接口回调顺序做些总结。
一、完全挂起场景
在app完全挂起时（调用exit(0)可以保证后台完全挂起），如果仍有background session未完成，当session 的所有task完成下载时（不管成功或失败），系统会先唤起app，并调用 appDelegate 的
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
然后调用以下方法通知系统处理完成。
- (void)application:(UIApplication *)application handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier completionHandler:(void (^)())completionHandler
在该方法中，通常做法是 根据identifier 创建一个和前台下载时相同配置的background session，并且赋值delegate，这样NSURLSession的一些下载回调才会被调起。同时缓存 completionHandler ，在确认处理已经结束后，调用 completionHandler 以通知系统完成操作。
- (void)application:(UIApplication *)application handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier completionHandler:(void (^)())completionHandler {
// 你必须重新建立一个后台 seesion 的实例
// 否则 NSURLSessionDownloadDelegate 和 NSURLSessionDelegate 方法会因为
// 没有 对 session 的 delegate 设定而不会被调用。参见上面的 backgroundURLSession
NSURLSession *backgroundSession = [self backgroundURLSession];
NSLog(@"handleEventsForBackgroundURLSession Rejoining session with identifier %@ %@", identifier, backgroundSession);
// 保存 completion handler 以在处理 session 事件后更新 UI
[self addCompletionHandler:completionHandler forSession:identifier];
}
下载时 delegate 回调的顺序：
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location;
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error;
// app 在前台时不会回调该方法
- (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session;
通常可以在 - (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession: 调用 -(void)application: handleEventsForBackgroundURLSession: completionHandler:返回的completionHandler通知系统处理完成。
当app 本身在前台时，- (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session 不会被回调。
运行日志如下：
二、退后台未挂起时
退后台未挂起时，下载完成时，不再调用__- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions__， 而会直接调用以下方法通知下载成功，并根据 identifier 对应的session delegate 调用相关回调。
- (void)application:(UIApplication *)application handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier completionHandler:(void (^)())completionHandler
未完全挂起时，app 可能持有 identifier 对应的 session 实例，此时若不设置session 的delegate，系统会根据session 当前的 delegate 回调相关方法。但是为了防止混乱，建议使用同一个delegate对象。 回调的方法顺序和 完全挂起场景 保持一致，详细如下：
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location;
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error;
// app 在前台时不会回调该方法
- (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session;
注意退后台时仍会收到一些进度回调，但是回调进度并不准确，可以用来刷新UI，所以不能当作判断依据。
运行日志如下：
三、 退后台未挂起未下载完成时再进前台
未挂起时，再进前台，会正常收到进度及完成回调，不会收到 -(void)application: handleEventsForBackgroundURLSession: completionHandler: 和 - (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:：回调。
回调顺序如下：
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didWriteData:(int64_t)bytesWritten totalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite;
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location;
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error;
运行日志如下：
四、退后台挂起时未下载完成再进前台
挂起后，再唤起app进前台，此时若通过identifier 创建相同configure的background session，会跟进session 的delegate正常收到进度及完成回调，完成时不会收到 -(void)application: handleEventsForBackgroundURLSession: completionHandler: 和 - (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:：回调。
运行日志如下：
五、手动杀进程时
用户手动杀进程时，background session 会被系统取消，handleEventsForBackgroundURLSession 不再回调。
当再次唤起app时，会根据 identifier 对应的session delegate 回调 - (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error ，error 为 -999 失败。
运行日志：
六、其他问题
- 在退后台或者挂起时，下载失败，可以使用相同的identifier 创建background session 重试。重试时下载完成（失败或者成功），根据当前app状态进入上述对应流程。
- application:handleEventsForBackgroundURLSession:completionHandler: 的completionHandler必须在主线程中调用。
七、参考资料
Downloading Files in the Background
NSURLSession upload task with background session
iOS Unzip in URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession
NSURLSession 拾遗
NSURLSession
iOS 后台下载及管理库
YCDownloadSession
iOS Background Tasks
NSURLSession使用说明及后台工作流程分析
iOS使用NSURLSession进行下载
NSURLSession’s Resume Rate Limiter
