NSURLSession系列（二）- 创建Session对象

前言：iOS开发从业几年来一直没有好好总结下。现在把知识梳理一下，助人助己吧。

在NSURLConfiguration小节中讲到，NSURLConfiguration是创建NSURLSession的“设计图”，并讲了如何绘制设计图。这一节任务是根据设计图创建NSURLSession对象，并分析其属性和方法。
NSURLSession的所有的属性和方法按功能大致可分为三类：

创建NSURLSession对象
配置NSURLSession对象
使用NSURLSession对象

创建NSURLSession对象

创建NSURSession有三个创建的方法，下面将分别分析。

创建默认session对象

// 方法1
NSURLSession *session = NSURLSession.sharedSession;

默认的Session工厂方法，通过类属性sharedSession方法获得。通过此对象生成的task会共享全局的NSURLCache、NSHTTPCookieStorage和NSURLCredentialStorage。如果想配置自定义的configuration需要用下面的两个方法来生成NSURLSession对象。

创建个性化Session对象

使用单独的configuration对象可以创建个性化的session对象。系统为我们提供了下面两个方法：

// 方法2
+ (NSURLSession *)sessionWithConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)configuration;
// 方法3
+ (NSURLSession *)sessionWithConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)configuration 
                                  delegate:(id)delegate 
                             delegateQueue:(NSOperationQueue *)queue;

方法二创建的NSURLSession其cache、cookie和https校验证书将由NSURLConfiguration决定。方法三比方法二多的功能是创建的NSURLSession可以在指定的delegate中收到其回调方法。在回调方法中可以对通信过程中的每一步都做自定义处理。
session的通信过程都是在子线程进行的。所以block方法和delegate方法都会在子线程调用。如果delegateQueue传nil系统默认创建一个NSOperationQueue，所有的delegate方法的调用都将在默认的NSOperationQueue中处理。否则就在我们指定的NSOperationQueue中处理数据。当然我们配置NSOperationQueue时可以指定其并发数，如果并发数指定为1，与AFNetwork一样，那么同时就只能一个NSURLSessionTask对象进行收或发数据。关于这个将在AFNetwork篇中详细说明。
使用中的不同是方法1和方法2只能通过block完成数据的接收，只能得到数据接收的结果。方法3可以监控并修改整个数据交换的过程。
可以这么理解方法一内部调用的方法二，只是将Configuration传的是默认值。方法二是调用的方法三只是将delegate和delegateQueue设为了nil。伪码如下:

// 方法1伪码实现
+ (instancetype)sharedSession {
    NSURLSessionConfiguration *configuration = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
    return [self sessionWithConfiguration:configuration];
}
// 方法2伪码实现
+ (instancetype)sessionWithConfiguration:(NSURLSessionConfiguration*)configuration {
    return [self sessionWithConfiguration:configuration delegate:nil delegateQueue:nil];
}

配置Session对象

说是配置session对象，其实不太准确。应该是配置和操作session对象，如果用上一节的比喻，session对象是负责生产和运输dataTask对象的工厂，那么下面的方法就是为工厂添加机器、开关等工作。这类方法大致分为两种：配置session对象，操作session对象。

配置session对象

配置session对象有以下四个属性：

delegate
delegatequeue
configuration
sessionDescription

除了sessionDescription外，其他的三个在生成session对象后都不可再更改，只可访问。其中configuration在上一节已经说过其作用。
配置了delegate并实现了delegate的方法，那么客户端和服务器通信的过程都会访问delegate。需要注意的是，即使采用block接受数据，delegate依旧会被调用部分。只是NSURLSessionTaskDelegate的方法不调用。具体过程会在下一节中讲到。
delegatequeue是确定delegate在哪个线程中调用。如不配置默认在全局线程中调用。

操作session对象

操作session对象有下面六个方法：

- (void)finishTasksAndInvalidate;
- (void)invalidateAndCancel;
- (void)resetWithCompletionHandler:(void (^)(void))completionHandler; 
- (void)flushWithCompletionHandler:(void (^)(void))completionHandler; 
- (void)getTasksWithCompletionHandler: (^)(NSArray *dataTasks, NSArray *uploadTasks, NSArray *downloadTasks))completionHandler
- (void)getAllTasksWithCompletionHandler:(void (^)(NSArray<__kindof NSURLSessionTask *> *tasks))completionHandler

finishTaskAndInvalidate会等待应答返回或超时后才会让session失效。invalidateAndCancel会立即让session失效，并调用失败的delegate。其余四个方法都与完成时的completionHandler有关，不太常用，这里暂不讨论。

添加任务到session

创建session对象，完成了配置，终于其干活的地步了，即生成dataTask对象并发送。session有两种方式完成dataTask的数据交换：

通过block接收数据；
通过delegate接收数据；

查看NSURLSession文件时会发现剩下的一堆方法都是用作此功能的。接下来会说明这些方法的作用。

block接收数据

苹果提供了7个方法用来实现通过block接收数据。
官方称这些方法为便利方式添加Datatask到session。这里需要注意：

所有便利方法都是实例方法，所以必须要我们先生成session对象。苹果没有提供把datatask添加到默认session对象的方法。
该便利方法只会添加datatask到session，而不是发送请求。发送请求HIA需要用返回的DataTask对象手动调用resume。

这一堆方法中大致可分为三种：数据请求，数据上传，数据下载。

/*
 * 数据请求的两个方法
 */ 
- (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;

/*
 * 数据上传的两个方法
 */
- (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;

/*
 * 数据下载的三个方法  
 * 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.
 */
- (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;

上面介绍delegate时提到过，采用block接收数据时，如果session创建时配置了delegate也会调用delegate的方法。

delegate接受数据

苹果提供了10个方法用于delegate接收数据:2个数据数据请求，3个数据上传，3个数据下载，2个数据流方法。这里的方法与block唯一的不同就是请求的数据在delegate中接收。

数据请求方法

数据请求的两个方法，也是我们常用的两个方法：

- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request;
- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithURL:(NSURL *)url;

看苹果注释也可以注意到：POST请求必须用第一个方法；GET请求可以用第二个方法。下载的上传、下载、数据流不常用暂时不介绍了。

其余方法

数据上传、下载和数据流方法暂时没研究，以后有时间了再详细研究。

// 数据上传
- (NSURLSessionUploadTask *)uploadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request fromFile:(NSURL *)fileURL;
- (NSURLSessionUploadTask *)uploadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request fromData:(NSData *)bodyData;
- (NSURLSessionUploadTask *)uploadTaskWithStreamedRequest:(NSURLRequest *)request;

// 数据下载
- (NSURLSessionDownloadTask *)downloadTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request;
- (NSURLSessionDownloadTask *)downloadTaskWithURL:(NSURL *)url;
- (NSURLSessionDownloadTask *)downloadTaskWithResumeData:(NSData *)resumeData;

// 数据流方法
- (NSURLSessionStreamTask *)streamTaskWithHostName:(NSString *)hostname port:(NSInteger)port NS_AVAILABLE(10_11, 9_0) __WATCHOS_PROHIBITED;
- (NSURLSessionStreamTask *)streamTaskWithNetService:(NSNetService *)service NS_AVAILABLE(10_11, 9_0) __WATCHOS_PROHIBITED;

不可缺少的request

在生成DataTask的过程中必定需要url以及request。NSURLSessionDataTask只代表了一次客户端与服务器的数据请求任务。每个任务的详细信息都需要由NSURLRequest对象来决定，比如请求方法POST/GET，请求头，请求体等。至于NSURLSessionDownloadTask和NSURLSessionUploadTask对NSURLRequest对象的要求比如是否忽略请求头，请求体等以后再详细探究。