iOS NSURLSession 详解

最近公司项目中，之前做的上传下载列表被用户吐槽，不能后台下载，不能锁屏下载。于是就开始寻找解决办法。
因为在iOS7 就推出了NSURLSession ，我也知道它能够实现后台下载。(之前一个哥们在做某视频软件时的需求就是要求后台也可以下载)。
我就直接定位到了NSURLSession，开始着手重写app的上传下载模块。找了资料研究了一下NSURLSession。
资料：https://www.shinobicontrols.com/blog/ios7-day-by-day-day-1-nsurlsession
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
NSURLSession状态同时对应着多个连接，不像之前使用共享的一个全局状态。会话是通过工厂方法来创建配置对象。
总共有三种会话：
1. 默认的，进程内会话
2. 短暂的（内存），进程内会话
3. 后台会话
如果是简单的下载，我们只需要使用默认模式即可：
NSURLSessionConfiguration *sessionConfig = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
配置对象有很多属性。例如，可以设置TLS安全等级，TLS决定你可以使用cookies和超时时间。还有两个非常有趣的属性：allowsCellularAccess和discretionary。前一个属性表示当只有一个3G网络时，网络是否允许访问。设置 discretionary属性可以控制系统在一个合适的时机访问网络，比如有可用的WiFi，有充足的电量。这个属性主要针对后台回话的，所以在后台会话模式下默认是打开的。
当我们创建了一个会话配置对象后，就可以用它来创建会话对象了：   

NSURLSession *inProcessSession;inProcessSession = [NSURLSession sessionWithConfiguration:sessionConfig                                       delegate:self delegateQueue:nil]；

注意：这里我们把自己设置为代理了。通过代理方法可以告诉我们数据传输进度以及获取认证信息。下面我们会实现一些合适的代理。

数据传输时封装在任务里面的，这里有三种类型：
1. 数据任务 (NSURLSessionDataTask)
2. 上传任务 (NSURLSessionUploadTask)
3. 下载任务(NSURLSessionDownloadTask)
在会话中传输数据时，我们需要实现某一种任务。比如下载：

NSString *url = @"http://appropriate/url/here";NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:url]];NSURLSessionDownloadTask *cancellableTask =                               [inProcessSession downloadTaskWithRequest:request];[cancellableTask resume];

现在会话将会异步下载此url的文件内容。

我们需要实现一个代理方法来获取这个下载的内容：

-(void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location{    NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager];    NSArray *URLs = [fileManager URLsForDirectory:NSDocumentDirectory inDomains:NSUserDomainMask];    NSURL *documentsDirectory = URLs[0];    NSURL *destinationPath =    [documentsDirectory URLByAppendingPathComponent:[location lastPathComponent]];        NSError *error;    [fileManager removeItemAtURL:destinationPath error:NULL];        BOOL success = [fileManager copyItemAtURL:location toURL:destinationPath error:&error];    if (success){                dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{            UIImage *image = [UIImage imageWithContentsOfFile:[destinationPath path]]; self.imageView.image = image;            self.imageView.contentMode = UIViewContentModeScaleAspectFill;                        self.imageView.hidden = NO;        });    }    else {        NSLog(@"Couldn't copy the downloaded file");    }        if(downloadTask == cancellableTask)            {                cancellableTask = nil;            }    }

这个方法在NSURLSessionDownloadTaskDelegate代理中。在代码中，我们获取到下载文件的临时目录，并把它保存到文档目录下（因为有个图片），然后显示给用户。

上面的代理是下载成功的回调方法。下面代理方法也在NSURLSessionDownloadTaskDelegate代理中，不管任务是否成功，在完成后都会回调这个代理方法。

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error{    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        self.progressIndicator.hidden = YES;    });}

如果error是nil，则证明下载是成功的，否则就要通过它来查询失败的原因。如果下载了一部分，这个error会包含一个NSData对象，如果后面要恢复任务可以用到。

传输进度
上一节结尾，你可能注意到我们有一个进度来标示每个任务完成度。更新进度条可能不是很容易，会有一个额外的代理来做这件事情，当然它会被调用多次。

-(void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didWriteData:(int64_t)bytesWritten BytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite{    double currentProgress = totalBytesWritten / (double)totalBytesExpectedToWrite; dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        self.progressIndicator.hidden = NO; self.progressIndicator.progress = currentProgress;    });}

这是NSURLSessionDownloadTaskDelegate的另一个代理方法，我们用来计算进度并更新进度条。

取消下载
NSURLConnection一旦发送是没法取消的。但是，我们可以很容易的取消掉一个NSURLSessionTask任务：

- (IBAction)cancelCancellable:(id)sender{    if(cancellableTask)    {        [cancellableTask cancel];        cancellableTask = nil;    }}

非常容易！当取消后，会回调这个URLSession:task:didCompleteWithError:代理方法，通知你去及时更新UI。当取消一个任务后，也十分可能会再一次回调这个代理方法 URLSession:downloadTask:didWriteData:BytesWritten:totalBytesExpectedToWrite: 。当然，didComplete 方法肯定是最后一个回调的。

恢复下载
恢复下载也非常容易。这里重写了个取消方法，会生成一个NSData对象，可以在以后用来继续下载。如果服务器支持恢复下载，这个data对象会包含已经下载了的内容。

- (IBAction)cancelCancellable:(id)sender{    if(self.resumableTask)    {        [self.resumableTask cancelByProducingResumeData:^(NSData *resumeData)         {             partialDownload = resumeData; self.resumableTask = nil;         }];    }}

上面方法中，我们把待恢复的数据保存到一个变量中，方便后面恢复下载使用。
当新创建一个下载任务的时候，除了使用一个新的请求，我们也可以使用待恢复的下载数据：

if(!self.resumableTask){    if(partialDownload)            {        self.resumableTask = [inProcessSession downloadTaskWithResumeData:partialDownload];    }        else           {        NSString *url = @"http://url/for/image";        NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:url]]; self.resumableTask = [inProcessSession downloadTaskWithRequest:request];    }    [self.resumableTask resume];}

如果我们有这个partialDownload这个数据对象，就可以用它来创建一个新的任务。如果没有，就按以前的步骤来创建任务。
记住：当使用partialDownload创建任务完成后，需要把partialDownload设置为nil。

后台下载
NSURLSession另一个重要的特性：即使当应用不在前台时，你也可以继续传输任务。当然，我们的会话模式也要为后台模式：

- (NSURLSession *)backgroundSession{    static NSURLSession *backgroundSession = nil;    static dispatch_once_t onceToken;    dispatch_once(&onceToken, ^{        NSURLSessionConfiguration *config = [NSURLSessionConfiguration backgroundSessionConfiguration:@"com.shinobicontrols.BackgroundDownload.BackgroundSession"];        backgroundSession = [NSURLSession sessionWithConfiguration:config delegate:self delegateQueue:nil]; });    return backgroundSession;}

需要非常注意的是，通过给的后台token，我们只能创建一个后台会话，所以这里使用dispatch once block。token的目的是为了当应用重启后，我们可以通过它获取会话。创建一个后台会话，会启动一个后台传输守护进程，这个进程会管理数据并传输给我们。即使当应用挂起或者终止，它也会继续运行。

开启后台下载任务和之前一样，所有的后台功能都是NSURLSession自己管理的。

NSString *url = @"http://url/for/picture";NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:url]]; self.backgroundTask = [self.backgroundSession downloadTaskWithRequest:request]; [self.backgrounTask resume];

现在，即使你按home键离开应用，下载也会在后台继续（受开始提到的配置项控制）。

当下载完成后，你的应用将被重启，并传输内容过来。
将会调用app delegate的这个方法：

-(void)application:(UIApplication *)application handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier completionHandler:(void (^)())completionHandler{    self.backgroundURLSessionCompletionHandler = completionHandler;}

这里，我们获取内容通过completionHandler，当我们接收下载的数据并更新UI时会调用completionHandler。我们保存了 completionHandler（注意需要copy），让正在加载的View Controller来处理数据。当View Controller加载成功后，创建后台会话（并设置代理）。因此之前使用的相同代理方法就会被调用。

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location{ // Save the file off as before, and set it as an image view//...    if (session == self.backgroundSession)    {        self.backgroundTask = nil;        SCAppDelegate *appDelegate = (SCAppDelegate *)[[UIApplication sharedApplication] delegate];        if(appDelegate.backgroundURLSessionCompletionHandler)        { // Need to copy the completion handlervoid (^handler)() = appDelegate.backgroundURLSessionCompletionHandler; appDelegate.backgroundURLSessionCompletionHandler = nil;            handler();        }    }}

需要注意的几个地方：
1. 不能用downloadTask和self.backgroundTask来比较。因为我们不能确定self.backgroundTask是不是已经有了，有可能是应用新的一次重启。比较session是可行的。
2. 这里使用app delegate来获取completion handler 的。其实，有很多方式来获取completion handler 的。
3. 当保存完文件并显示完成后，如果有completion handler，需要移除然后调用。这个是为了告诉系统我们已经完成了，可以处理新的下载任务了。