URLProtocol使用全解

在Swift中，URLProtocol是一个用于自定义网络请求处理的类，可以让你拦截和处理URL请求。你可以用它来实现请求的重定向、缓存处理、请求修改等功能。URLProtocol是一个抽象类，你需要继承它并实现一些方法来处理具体的网络请求。

###1. 创建自定义的URLProtocol 首先，创建一个新的Swift类继承自URLProtocol。

import Foundation

class CustomURLProtocol: URLProtocol {

    // 判断该请求是否需要处理
    override class func canInit(with request: URLRequest) -> Bool {
        // 你可以在这里判断是否对特定的URL请求进行拦截
        return true
    }

    // 返回一个唯一的标识符，用于标记请求
    override class func canonicalRequest(for request: URLRequest) -> URLRequest {
        return request
    }

    // 处理请求
    override func startLoading() {
        // 你可以在这里处理请求，例如修改请求，或者从缓存中获取响应
        if let url = request.url {
            print("Intercepted URL: \(url)")
        }

        // 创建一个NSURLSession来处理实际的网络请求
        let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) { [weak self] data, response, error in
            // 转发响应到客户端
            if let data = data, let response = response {
                self?.client?.urlProtocol(self!, didReceive: response, cacheStoragePolicy: .notAllowed)
                self?.client?.urlProtocol(self!, didLoad: data)
            }
            
            if let error = error {
                self?.client?.urlProtocol(self!, didFailWithError: error)
            }
            
            // 请求完成后告诉系统
            self?.client?.urlProtocolDidFinishLoading(self!)
        }
        task.resume()
    }

    // 取消请求
    override func stopLoading() {
        // 在这里取消网络请求
    }
}

###2. 注册URLProtocol子类 在使用自定义URLProtocol之前，你需要通过URLProtocol的registerClass(_:)方法注册它。通常你会在应用的启动阶段注册它。

 import UIKit

@UIApplicationMain
class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {

        func application(_ application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {
            // 注册自定义的 URLProtocol
            URLProtocol.registerClass(CustomURLProtocol.self)
            return true
        }
}

###3. 实现网络请求的拦截 在CustomURLProtocol中，startLoading()方法是用来处理请求的核心方法。在这个方法中，你可以对请求进行修改，甚至可以通过自己的逻辑来决定是否发起网络请求，或者从缓存中获取数据。请求的响应会通过client?.urlProtocol(self, didReceive:response, cacheStoragePolicy:)传递给客户端。

###4. 可选功能 ######a. 取消请求 可以在stopLoading()方法中添加逻辑，来处理请求的取消。

######b. 修改请求或响应 你可以在startLoading()中根据需要修改请求，或者对响应进行修改，或者从缓存加载数据。

###5. 使用URLProtocol的场景

• 请求拦截与重定向：修改请求或响应，例如请求重定向或修改HTTP头部。
• 自定义网络协议：例如，你可以模拟请求的结果，或者返回本地缓存的数据。
• 网络日志：用于调试网络请求，记录每个请求和响应。

###6. 例子 #####6.1 拦截特定请求 例如，如果你只想拦截example.com的请求，可以在canInit(with:)方法中进行判断：

override class func canInit(with request: URLRequest) -> Bool {
    if let url = request.url?.host, url == "example.com" {
        return true
    }
    return false
}

#####6.2 拦截特定的请求并修改响应

import Foundation

class CustomURLProtocol: URLProtocol {

    // 判断是否需要处理请求，这里我们只拦截到example.com的请求
    override class func canInit(with request: URLRequest) -> Bool {
        if let host = request.url?.host, host == "example.com" {
            return true
        }
        return false
    }

    // 请求的标准化处理，返回原始请求
    override class func canonicalRequest(for request: URLRequest) -> URLRequest {
        return request
    }

    // 处理请求
    override func startLoading() {
        if let url = request.url {
            print("Intercepted URL: \(url)")
        }

        // 模拟返回的数据
        let simulatedResponse = HTTPURLResponse(
            url: request.url!,
            statusCode: 200,
            httpVersion: "HTTP/1.1",
            headerFields: nil
        )
        let simulatedData = "This is a modified response.".data(using: .utf8)!
        
        // 发送自定义的响应
        self.client?.urlProtocol(self, didReceive: simulatedResponse!, cacheStoragePolicy: .notAllowed)
        self.client?.urlProtocol(self, didLoad: simulatedData)
        self.client?.urlProtocolDidFinishLoading(self)
    }

    // 停止加载
    override func stopLoading() {
        // 在这里可以取消请求，或者处理一些清理工作
    }
}

#####6.3 模拟网络请求失败 在某些情况下，你可能需要模拟网络请求失败的情况，比如模拟网络错误或者返回404响应。

import Foundation

class CustomURLProtocol: URLProtocol {

    // 判断是否需要处理请求，这里我们拦截所有请求
    override class func canInit(with request: URLRequest) -> Bool {
        return true
    }

    // 请求的标准化处理，返回原始请求
    override class func canonicalRequest(for request: URLRequest) -> URLRequest {
        return request
    }

    // 处理请求
    override func startLoading() {
        if let url = request.url {
            print("Intercepted URL: \(url)")
        }

        // 模拟网络错误 (404 Not Found)
        let errorResponse = HTTPURLResponse(
            url: request.url!,
            statusCode: 404,
            httpVersion: "HTTP/1.1",
            headerFields: nil
        )
        let simulatedError = NSError(domain: "com.example.error", code: 404, userInfo: nil)

        // 发送错误响应
        self.client?.urlProtocol(self, didReceive: errorResponse!, cacheStoragePolicy: .notAllowed)
        self.client?.urlProtocol(self, didFailWithError: simulatedError)
        self.client?.urlProtocolDidFinishLoading(self)
    }

    // 停止加载
    override func stopLoading() {
        // 在这里可以取消请求，或者处理一些清理工作
    }
}

#####6.3 请求缓存处理 此示例展示了如何使用 URLProtocol 自定义缓存行为。如果你想拦截请求并返回缓存中的数据（如果有的话），可以使用这种方法。

import Foundation

class CacheURLProtocol: URLProtocol {

    // 判断是否需要处理请求，这里我们拦截所有请求
    override class func canInit(with request: URLRequest) -> Bool {
        return true
    }

    // 请求的标准化处理，返回原始请求
    override class func canonicalRequest(for request: URLRequest) -> URLRequest {
        return request
    }

    // 处理请求
    override func startLoading() {
        if let url = request.url {
            print("Intercepted URL: \(url)")
        }

        // 查找缓存中是否有数据
        if let cachedData = getCache(for: request.url!) {
            // 如果缓存存在，返回缓存数据
            let cachedResponse = HTTPURLResponse(
                url: request.url!,
                statusCode: 200,
                httpVersion: "HTTP/1.1",
                headerFields: nil
            )
            self.client?.urlProtocol(self, didReceive: cachedResponse!, cacheStoragePolicy: .allowed)
            self.client?.urlProtocol(self, didLoad: cachedData)
            self.client?.urlProtocolDidFinishLoading(self)
        } else {
            // 如果缓存不存在，执行正常的网络请求
            let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) { [weak self] data, response, error in
                if let data = data, let response = response {
                    // 缓存响应
                    self?.cacheResponse(data: data, for: self!.request.url!)
                    // 返回正常响应
                    self?.client?.urlProtocol(self!, didReceive: response, cacheStoragePolicy: .allowed)
                    self?.client?.urlProtocol(self!, didLoad: data)
                    self?.client?.urlProtocolDidFinishLoading(self!)
                }
                
                if let error = error {
                    self?.client?.urlProtocol(self!, didFailWithError: error)
                }
            }
            task.resume()
        }
    }

    // 停止加载
    override func stopLoading() {
        // 在这里可以取消请求，或者处理一些清理工作
    }
    
    // 获取缓存数据
    private func getCache(for url: URL) -> Data? {
        // 在这里实现缓存数据的获取逻辑
        return nil
    }
    
    // 缓存响应数据
    private func cacheResponse(data: Data, for url: URL) {
        // 在这里实现缓存数据的保存逻辑
    }
}

#####6.4 请求重定向 有时你需要根据某些条件将请求重定向到另一个URL。你可以在startLoading()中修改请求的URL来实现这一功能。

import Foundation

class RedirectURLProtocol: URLProtocol {

    // 判断是否需要处理请求
    override class func canInit(with request: URLRequest) -> Bool {
        return true
    }

    // 请求的标准化处理，返回原始请求
    override class func canonicalRequest(for request: URLRequest) -> URLRequest {
        return request
    }

    // 处理请求
    override func startLoading() {
        if let url = request.url {
            print("Intercepted URL: \(url)")
        }

        // 判断某个特定条件，然后进行请求重定向
        if request.url?.host == "example.com" {
            // 创建一个重定向到新URL的请求
            let redirectURL = URLRequest(url: URL(string: "https://www.newexample.com")!)
            
            // 重定向
            self.client?.urlProtocol(self, didReceive: HTTPURLResponse(url: request.url!, statusCode: 301, httpVersion: "HTTP/1.1", headerFields: nil)!, cacheStoragePolicy: .notAllowed)
            self.client?.urlProtocol(self, didRedirectTo: redirectURL)
        } else {
            // 如果没有满足重定向条件，继续执行实际的请求
            let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) { [weak self] data, response, error in
                if let data = data, let response = response {
                    self?.client?.urlProtocol(self!, didReceive: response, cacheStoragePolicy: .notAllowed)
                    self?.client?.urlProtocol(self!, didLoad: data)
                    self?.client?.urlProtocolDidFinishLoading(self!)
                }
                
                if let error = error {
                    self?.client?.urlProtocol(self!, didFailWithError: error)
                }
            }
            task.resume()
        }
    }

    // 停止加载
    override func stopLoading() {
        // 在这里可以取消请求，或者处理一些清理工作
    }
}

#####6.5 模拟身份验证 在某些情况下，你可能需要模拟身份验证。比如，拦截某个请求并返回一个包含身份验证的响应。

import Foundation

class AuthURLProtocol: URLProtocol {

    // 判断是否需要处理请求
    override class func canInit(with request: URLRequest) -> Bool {
        return true
    }

    // 请求的标准化处理，返回原始请求
    override class func canonicalRequest(for request: URLRequest) -> URLRequest {
        return request
    }

    // 处理请求
    override func startLoading() {
        if let url = request.url {
            print("Intercepted URL: \(url)")
        }

        // 判断是否需要身份验证
        if let host = request.url?.host, host == "protected.com" {
            let authResponse = HTTPURLResponse(
                url: request.url!,
                statusCode: 401,
                httpVersion: "HTTP/1.1",
                headerFields: ["WWW-Authenticate": "Basic realm=\"User Visible Realm\""]
            )
            
            // 返回401状态码和认证头
            self.client?.urlProtocol(self, didReceive: authResponse!, cacheStoragePolicy: .notAllowed)
            self.client?.urlProtocolDidFinishLoading(self)
        } else {
            // 正常网络请求
            let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) { [weak self] data, response, error in
                if let data = data, let response = response {
                    self?.client?.urlProtocol(self!, didReceive: response, cacheStoragePolicy: .notAllowed)
                    self?.client?.urlProtocol(self!, didLoad: data)
                    self?.client?.urlProtocolDidFinishLoading(self!)
                }
                
                if let error = error {
                    self?.client?.urlProtocol(self!, didFailWithError: error)
                }
            }
            task.resume()
        }
    }

    // 停止加载
    override func stopLoading() {
        // 在这里可以取消请求，或者处理一些清理工作
    }
}

###8. 总结 URLProtocol是一个非常强大的工具，它允许你拦截和定制网络请求的处理方式。通过实现canInit(with:)、startLoading()等方法，你可以轻松地实现请求的修改、重定向、缓存等功能。需要注意的是，URLProtocol在整个应用程序中是全局注册的，所以需要小心管理注册的状态，避免冲突。