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從 NSURLConnection 到 NSURLSession
方一雄
2014/04/11

iOS 7 和 Mac OS X 10.9 Mavericks 中一個(gè)顯著的變化就是對(duì) Foundation URL 加載系統(tǒng)的徹底重構(gòu)。
現(xiàn)在已經(jīng)有人在深入蘋果的網(wǎng)絡(luò)層基礎(chǔ)架構(gòu)的地方做研究了，所以我想是時(shí)候來分享一些對(duì)于我對(duì)于這些新的 API 的看法和心得了放航，新的 API 將如何影響我們編寫程序蜕青，以及它們對(duì)于 API 設(shè)計(jì)理念的影響。
NSURLConnection
作為 Core Foundation / CFNetwork 框架的 API 之上的一個(gè)抽象怀薛，在 2003 年，隨著第一版的 Safari 的發(fā)布就發(fā)布了。NSURLConnection
這個(gè)名字傍药，實(shí)際上是指代的 Foundation 框架的 URL 加載系統(tǒng)中一系列有關(guān)聯(lián)的組件：NSURLRequest
、NSURLResponse
魂仍、NSURLProtocol
拐辽、NSURLCache
、NSHTTPCookieStorage
擦酌、NSURLCredentialStorage
以及同名類NSURLConnection
俱诸。
NSURLRequest
被傳遞給NSURLConnection
。被委托對(duì)象（遵守以前的非正式協(xié)議<NSURLConnectionDelegate>
和<NSURLConnectionDataDelegate>
）異步地返回一個(gè)NSURLResponse
以及包含服務(wù)器返回信息的NSData
赊舶。
在一個(gè)請(qǐng)求被發(fā)送到服務(wù)器之前睁搭，系統(tǒng)會(huì)先查詢共享的緩存信息，然后根據(jù)策略（policy）以及可用性（availability）的不同笼平，一個(gè)已經(jīng)被緩存的響應(yīng)可能會(huì)被立即返回园骆。如果沒有緩存的響應(yīng)可用，則這個(gè)請(qǐng)求將根據(jù)我們指定的策略來緩存它的響應(yīng)以便將來的請(qǐng)求可以使用寓调。
在把請(qǐng)求發(fā)送給服務(wù)器的過程中锌唾，服務(wù)器可能會(huì)發(fā)出鑒權(quán)查詢（authentication challenge），這可以由共享的 cookie 或機(jī)密存儲(chǔ)（credential storage）來自動(dòng)響應(yīng)夺英，或者由被委托對(duì)象來響應(yīng)晌涕。發(fā)送中的請(qǐng)求也可以被注冊(cè)的NSURLProtocol
對(duì)象所攔截，以便在必要的時(shí)候無縫地改變其加載行為痛悯。
不管怎樣余黎，NSURLConnection
作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，已經(jīng)服務(wù)了成千上萬的 iOS 和 Mac OS 程序载萌，并且做的還算相當(dāng)不錯(cuò)惧财。但是這些年亲族，一些用例——尤其是在 iPhone 和 iPad 上面——已經(jīng)對(duì)NSURLConnection
的幾個(gè)核心概念提出了挑戰(zhàn)，讓蘋果有理由對(duì)它進(jìn)行重構(gòu)可缚。
在 2013 的 WWDC 上霎迫，蘋果推出了NSURLConnection
的繼任者：NSURLSession
。
和NSURLConnection
一樣帘靡，NSURLSession
指的也不僅是同名類NSURLSession
知给，還包括一系列相互關(guān)聯(lián)的類。NSURLSession
包括了與之前相同的組件描姚，NSURLRequest
與NSURLCache
涩赢，但是把NSURLConnection
替換成了NSURLSession
、NSURLSessionConfiguration
以及NSURLSessionTask
的 3 個(gè)子類：NSURLSessionDataTask
轩勘，NSURLSessionUploadTask
筒扒，NSURLSessionDownloadTask
。
與NSURLConnection
相比绊寻，NSURLsession
最直接的改進(jìn)就是可以配置每個(gè) session 的緩存花墩，協(xié)議，cookie澄步，以及證書策略（credential policy）冰蘑，甚至跨程序共享這些信息。這將允許程序和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)框架之間相互獨(dú)立村缸，不會(huì)發(fā)生干擾祠肥。每個(gè)NSURLSession
對(duì)象都由一個(gè)NSURLSessionConfiguration
對(duì)象來進(jìn)行初始化，后者指定了剛才提到的那些策略以及一些用來增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備上性能的新選項(xiàng)梯皿。
NSURLSession
中另一大塊就是 session task仇箱。它負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的加載以及文件和數(shù)據(jù)在客戶端與服務(wù)端之間的上傳和下載。NSURLSessionTask
與NSURLConnection
最大的相似之處在于它也負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的加載东羹，最大的不同之處在于所有的 task 共享其創(chuàng)造者NSURLSession
這一公共委托者（common delegate）剂桥。
我們先來深入探討 task，過后再來討論NSURLSessionConfiguration
百姓。
NSURLSessionTask
NSURLsessionTask
是一個(gè)抽象類渊额，其下有 3 個(gè)實(shí)體子類可以直接使用：NSURLSessionDataTask
、NSURLSessionUploadTask
垒拢、NSURLSessionDownloadTask
旬迹。這 3 個(gè)子類封裝了現(xiàn)代程序三個(gè)最基本的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)：獲取數(shù)據(jù)，比如 JSON 或者 XML求类，上傳文件和下載文件奔垦。

NSURLSessionTask class diagram

NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"http://example.com"]; 
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:URL]; 
[NSURLConnection sendAsynchronousRequest:request queue:[NSOperationQueue mainQueue] completionHandler:^(NSURLResponse *response, NSData *data, NSError *error) { // ... }];

NSURLSession
在 task 的構(gòu)造方法上延續(xù)了這一模式。不同的是烘贴，這里不會(huì)立即運(yùn)行 task禁添，而是將該 task 對(duì)象先返回，允許我們進(jìn)一步的配置桨踪，然后可以使用resume
方法來讓它開始運(yùn)行老翘。
Data task 可以通過NSURL
或NSURLRequest
創(chuàng)建（使用前者相當(dāng)于是使用一個(gè)對(duì)于該 URL 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)GET
請(qǐng)求的NSURLRequest
，這是一種快捷方法）：

NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"http://example.com"]; 
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:URL]; 
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession]; NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler: ^(NSData *data, NSURLResponse *response, NSError *error) { // ... }]; [task resume];

Upload task 的創(chuàng)建需要使用一個(gè) request锻离，另外加上一個(gè)要上傳的NSData
對(duì)象或者是一個(gè)本地文件的路徑對(duì)應(yīng)的NSURL
：

NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"http://example.com/upload"];
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:URL]; 
NSData *data = ...;
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession]; 
NSURLSessionUploadTask *uploadTask = [session uploadTaskWithRequest:request fromData:data completionHandler: ^(NSData *data, NSURLResponse *response, NSError *error) { // ... }]; [uploadTask resume];

Download task 也需要一個(gè) request铺峭，不同之處在于completionHandler
這個(gè) block。Data task 和 upload task 會(huì)在任務(wù)完成時(shí)一次性返回汽纠，但是 Download task 是將數(shù)據(jù)一點(diǎn)點(diǎn)地寫入本地的臨時(shí)文件卫键。所以在completionHandler
這個(gè) block 里，我們需要把文件從一個(gè)臨時(shí)地址移動(dòng)到一個(gè)永久的地址保存起來：

NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"http://example.com/file.zip"]; 
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:URL];
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession]; 
NSURLSessionDownloadTask *downloadTask = [session downloadTaskWithRequest:request completionHandler: ^(NSURL *location, NSURLResponse *response, NSError *error) { NSString *documentsPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject]; 
NSURL *documentsDirectoryURL = [NSURL fileURLWithPath:documentsPath]; 
NSURL *newFileLocation = [documentsDirectoryURL URLByAppendingPathComponent:[[response URL] lastPathComponent]]; 
[[NSFileManager defaultManager] copyItemAtURL:location toURL:newFileLocation error:nil]; }];
 [downloadTask resume];

編者注 原文中這塊代碼以及上文的表述中存有一些問題虱朵，詳見這個(gè) issue莉炉，本文已進(jìn)行更正钓账，如果您有不同意見，歡迎在 Github 上給我們反饋絮宁。

NSURLSession 與 NSURLConnection 的 delegate 方法
總體而言梆暮，NSURLSession
的 delegate 方法是NSURLConnection
的演化的十年中對(duì)于 ad-hoc 模式的一個(gè)顯著改善。您可以查看這個(gè)映射表來進(jìn)行一個(gè)完整的概覽绍昂。
以下是一些具體的觀察：
NSURLSession
既擁有 seesion 的 delegate 方法惕蹄，又擁有 task 的 delegate 方法用來處理鑒權(quán)查詢。session 的 delegate 方法處理連接層的問題治专，諸如服務(wù)器信任卖陵，客戶端證書的評(píng)估，NTLM 和 Kerberos 協(xié)議這類問題张峰，而 task 的 delegate 則處理以網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求為基礎(chǔ)的問題泪蔫，如 Basic，Digest喘批，以及代理身份驗(yàn)證（Proxy authentication）等撩荣。
在NSURLConnection
中有兩個(gè) delegate 方法可以表明一個(gè)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求已經(jīng)結(jié)束：NSURLConnectionDataDelegate
中的-connectionDidFinishLoading:
和NSURLConnectionDelegate
中的-connection:didFailWithError:
，而在NSURLSession
中改為一個(gè) delegate 方法：NSURLSessionTaskDelegate
的-URLSession:task:didCompleteWithError:

NSURLSession
中表示傳輸多少字節(jié)的參數(shù)類型現(xiàn)在改為int64_t
饶深，以前在NSURLConnection
中相應(yīng)的參數(shù)的類型是long long
餐曹。
由于增加了completionHandler:
這個(gè) block 作為參數(shù)，NSURLSession
實(shí)際上給 Foundation 框架引入了一種全新的模式敌厘。這種模式允許 delegate 方法可以安全地在主線程與運(yùn)行台猴，而不會(huì)阻塞主線程；Delgate 只需要簡(jiǎn)單地調(diào)用dispatch_async
就可以切換到后臺(tái)進(jìn)行相關(guān)的操作俱两，然后在操作完成時(shí)調(diào)用completionHandler
即可饱狂。同時(shí)，它還可以有效地?fù)碛卸鄠€(gè)返回值宪彩，而不需要我們使用笨拙的參數(shù)指針休讳。以NSURLSessionTaskDelegate
的-URLSession:task:didReceiveChallenge:completionHandler:
方法來舉例，completionHandler
接受兩個(gè)參數(shù)：NSURLSessionAuthChallengeDisposition
和NSURLCredential
尿孔，前者為應(yīng)對(duì)鑒權(quán)查詢的策略俊柔，后者為需要使用的證書（僅當(dāng)前者——應(yīng)對(duì)鑒權(quán)查詢的策略為使用證書，即NSURLSessionAuthChallengeUseCredential
時(shí)有效活合，否則該參數(shù)為NULL
）
想要查看更多關(guān)于 session task 的信息雏婶，可以查看 WWDC Session 705: "What’s New in Foundation Networking"

NSURLSessionConfiguration
NSURLSessionConfiguration
對(duì)象用于對(duì)NSURLSession
對(duì)象進(jìn)行初始化。NSURLSessionConfiguration
對(duì)以前NSMutableURLRequest
所提供的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求層的設(shè)置選項(xiàng)進(jìn)行了擴(kuò)充芜辕，提供給我們相當(dāng)大的靈活性和控制權(quán)尚骄。從指定可用網(wǎng)絡(luò)，到 cookie侵续，安全性倔丈，緩存策略憨闰，再到使用自定義協(xié)議，啟動(dòng)事件的設(shè)置需五，以及用于移動(dòng)設(shè)備優(yōu)化的幾個(gè)新屬性鹉动，你會(huì)發(fā)現(xiàn)使用NSURLSessionConfiguration
可以找到幾乎任何你想要進(jìn)行配置的選項(xiàng)。
NSURLSession
在初始化時(shí)會(huì)把配置它的NSURLSessionConfiguration
對(duì)象進(jìn)行一次 copy宏邮，并保存到自己的configuration
屬性中泽示，而且這個(gè)屬性是只讀的。因此之后再修改最初配置 session 的那個(gè) configuration 對(duì)象對(duì)于 session 是沒有影響的蜜氨。也就是說械筛，configuration 只在初始化時(shí)被讀取一次，之后都是不會(huì)變化的飒炎。
NSURLSessionConfiguration 的工廠方法
NSURLSessionConfiguration
有三個(gè)類工廠方法埋哟，這很好地說明了NSURLSession
設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的不同的使用場(chǎng)景。
+defaultSessionConfiguration
返回一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 configuration郎汪，這個(gè)配置實(shí)際上與NSURLConnection
的網(wǎng)絡(luò)堆棧（networking stack）是一樣的攻旦，具有相同的共享NSHTTPCookieStorage
吭狡，共享NSURLCache
和共享NSURLCredentialStorage
谎替。
+ephemeralSessionConfiguration
返回一個(gè)預(yù)設(shè)配置床嫌，這個(gè)配置中不會(huì)對(duì)緩存，Cookie 和證書進(jìn)行持久性的存儲(chǔ)照筑。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)像秘密瀏覽這種功能來說是很理想的吹截。
+backgroundSessionConfiguration:(NSString )identifier
的獨(dú)特之處在于，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)后臺(tái) session朦肘。后臺(tái) session 不同于常規(guī)的饭弓，普通的 session，它甚至可以在應(yīng)用程序掛起媒抠，退出或者崩潰的情況下運(yùn)行上傳和下載任務(wù)。初始化時(shí)指定的標(biāo)識(shí)符咏花，被用于向任何可能在進(jìn)程外恢復(fù)后臺(tái)傳輸?shù)?/em>守護(hù)進(jìn)程（daemon）提供上下文趴生。
想要查看更多關(guān)于后臺(tái) session 的信息，可以查看 WWDC Session 204: "What's New with Multitasking"
配置屬性
NSURLSessionConfiguration
擁有 20 個(gè)配置屬性昏翰。熟練掌握這些配置屬性的用處苍匆，可以讓應(yīng)用程序充分地利用其網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
基本配置
HTTPAdditionalHeaders
指定了一組默認(rèn)的可以設(shè)置出站請(qǐng)求（outbound request）*的數(shù)據(jù)頭棚菊。這對(duì)于跨 session 共享信息浸踩，如內(nèi)容類型，語言统求，用戶代理和身份認(rèn)證检碗，是很有用的据块。

NSString *userPasswordString = [NSString stringWithFormat:@"%@:%@", user, password];NSData * userPasswordData = [userPasswordString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
NSString *base64EncodedCredential = [userPasswordData base64EncodedStringWithOptions:0];
NSString *authString = [NSString stringWithFormat:@"Basic %@", base64EncodedCredential];
NSString *userAgentString = @"AppName/com.example.app (iPhone 5s; iOS 7.0.2; Scale/2.0)";configuration.HTTPAdditionalHeaders = @{@"Accept": @"application/json", @"Accept-Language": @"en", @"Authorization": authString, @"User-Agent": userAgentString};