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从iOS7以来,苹果推出NSURLSession后,iOS现在可以实现真正的后台下载,这对我们iOSer来说是一个福音。
一个 NSURLSession
对象可以协调一个或多个 NSURLSessionTask
对象,并根据NSURLSessionTask
创建的 NSURLSessionConfiguration
实现不同的功能。使用相同的配置,你也可以创建多组具有相关任务的 NSURLSession
对象。要利用后台传输服务,你将会使用 [NSURLSessionConfiguration backgroundSessionConfiguration]
来创建一个会话配置。添加到后台会话的任务在外部进程运行,即使应用程序被挂起,崩溃,或者被杀死,它依然会运行。
下面我们来看看如何使用NSURLSession
//在应用处于后台,且后台任务下载完成时回调
- (void)application:(UIApplication *)application
handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier
completionHandler:(void (^)())completionHandler;
NSURLSession委托方法
/* 在任务下载完成、下载失败
* 或者是应用被杀掉后,重新启动应用并创建相关identifier的Session时调用
*/
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
task:(NSURLSessionTask *)task
didCompleteWithError:(NSError *)error;
/* 应用在后台,而且后台所有下载任务完成后,
* 在所有其他NSURLSession和NSURLSessionDownloadTask委托方法执行完后回调,
* 可以在该方法中做下载数据管理和UI刷新
*/
- (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session;
注:最好将handleEventsForBackgroundURLSession
中completionHandler
保存,在该方法中待所有载数据管理和UI刷新做完后,再调用completionHandler()
NSURLSessionDownloadTask委托方法
/* 下载过程中调用,用于跟踪下载进度
* bytesWritten为单次下载大小
* totalBytesWritten为当当前一共下载大小
* totalBytesExpectedToWrite为文件大小
*/
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
didWriteData:(int64_t)bytesWritten
totalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten
totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite;
/* 下载恢复时调用
* 在使用downloadTaskWithResumeData:方法获取到对应NSURLSessionDownloadTask,
* 并该task调用resume的时候调用
*/
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
didResumeAtOffset:(int64_t)fileOffset
expectedTotalBytes:(int64_t)expectedTotalBytes;
//下载完成时调用
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location;
注:在URLSession:downloadTask:didFinishDownloadingToURL
方法中,location只是一个磁盘上该文件的临时 URL,只是一个临时文件,需要自己使用NSFileManager将文件写到应用的目录下(一般来说这种可以重复获得的内容应该放到cache目录下),因为当你从这个委托方法返回时,该文件将从临时存储中删除。
后台传输的的实现也十分简单,简单说分为三个步骤:
handleEventsForBackgroundURLSession
,以刷新UI及通知系统传输结束。首先,我们看下后台下载的时序图
具体代码实现
创建一个后台下载对象
用dispatch_once创建一个用于后台下载对象,目的是为了保证identifier的唯一,文档不建议对于相同的标识符 (identifier) 创建多个会话对象。这里创建并配置了NSURLSession,将通过backgroundSessionConfiguration其指定为后台session并设定delegate。
- (NSURLSession *)backgroundURLSession {
static NSURLSession *session = nil;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
NSString *identifier = @"com.yourcompany.appId.BackgroundSession";
NSURLSessionConfiguration* sessionConfig = [NSURLSessionConfiguration backgroundSessionConfigurationWithIdentifier:identifier];
session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:sessionConfig
delegate:self
delegateQueue:[NSOperationQueue mainQueue]];
});
return session;
}
向其中加入对应的传输用的NSURLSessionTask,并调用resume启动下载。
- (void)beginDownloadWithUrl:(NSString *)downloadURLString {
NSURL *downloadURL = [NSURL URLWithString:downloadURLString];
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:downloadURL];
NSURLSession *session = [self backgroundURLSession];
NSURLSessionDownloadTask *downloadTask = [session downloadTaskWithRequest:request];
[downloadTask resume];
}
在appDelegate中实现handleEventsForBackgroundURLSession
,要注意的是,需要在handleEventsForBackgroundURLSession
中必须重新建立一个后台 session 的参照(可以用之前dispatch_once
创建的对象),否则 NSURLSessionDownloadDelegate
和 NSURLSessionDelegate
方法会因为没有 对 session 的 delegate 设置而不会被调用。
然后保存completionHandler()。
- (void)application:(UIApplication *)application
handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier
completionHandler:(void (^)())completionHandler {
NSURLSession *backgroundSession = [self backgroundURLSession];
NSLog(@"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];
}
- (void)addCompletionHandler:(CompletionHandlerType)handler
forSession:(NSString *)identifier {
if ([self.completionHandlerDictionary objectForKey:identifier]) {
NSLog(@"Error: Got multiple handlers for a single session identifier. This should not happen.\n");
}
[self.completionHandlerDictionary setObject:handler forKey:identifier];
}
注:handleEventsForBackgroundURLSession方法是在后台下载的所有任务完成后才会调用。如果当后台传输完成时,如果应用程序已经被杀掉,iOS将会在后台启动该应用程序,下载相关的委托方法会在 application:didFinishLaunchingWithOptions:
方法被调用之后被调用。
URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession
,待所有数据处理完成,UI刷新之后在改方法中在调用之前保存的completionHandler()。 //NSURLSessionDelegate委托方法,会在NSURLSessionDownloadDelegate委托方法后执行
- (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session {
NSLog(@"Background URL session %@ finished events.\n", session);
if (session.configuration.identifier) {
// 调用在 -application:handleEventsForBackgroundURLSession: 中保存的 handler
[self callCompletionHandlerForSession:session.configuration.identifier];
}
}
- (void)callCompletionHandlerForSession:(NSString *)identifier {
CompletionHandlerType handler = [self.completionHandlerDictionary objectForKey: identifier];
if (handler) {
[self.completionHandlerDictionary removeObjectForKey: identifier];
NSLog(@"Calling completion handler for session %@", identifier);
handler();
}
}
URLSession:downloadTask:didWriteData:totalBytesWritten:totalBytesExpectedToWrite:
和URLSession:downloadTask:didFinishDownloadingToURL:
对于断点下载需要考虑几个问题:
针对这几个问题,我们一个来分析
/* 对某一个NSURLSessionDownloadTask取消下载,取消后会回调给我们 resumeData,
* resumeData包含了下载任务的一些状态,之后可以用户恢复下载
*/
- (void)cancelByProducingResumeData:(void (^)(NSData * resumeData))completionHandler;
调用该方法会触发以下方法,会附带resumeData,用于恢复。 - (void)URLSession:(NSURLSession *)session
task:(NSURLSessionTask *)task
didCompleteWithError:(NSError *)error
对应恢复方法 //通过之前保存的resumeData,获取断点的NSURLSessionTask,调用resume恢复下载
NSURLSessionDownloadTask *task = [[self backgroundURLSession] downloadTaskWithResumeData:resumeData];
[task resume];
//暂停
[self.downloadTask suspend];
//恢复
[self.downloadTask resume];
通过以上的两个方法,就可以实现下载的暂停与恢复下载了/* 该方法下载成功和失败都会回调,只是失败的是error是有值的,
* 在下载失败时,error的userinfo属性可以通过NSURLSessionDownloadTaskResumeData
* 这个key来取到resumeData(和上面的resumeData是一样的),再通过resumeData恢复下载
*/
- (void)URLSession:(NSURLSession *)sessiona
task:(NSURLSessionTask *)task
didCompleteWithError:(NSError *)error {
if (error) {
// check if resume data are available
if ([error.userInfo objectForKey:NSURLSessionDownloadTaskResumeData]) {
NSData *resumeData = [error.userInfo objectForKey:NSURLSessionDownloadTaskResumeData];
NSURLSessionTask *task = [[self backgroundURLSession] downloadTaskWithResumeData:resumeData];
[task resume];
}
}
}
URLSession:task:didCompleteWithError:
方法,之后可以使用上面提到的下载失败时的处理方法进行恢复下载知道这些后,看下前台下载的时序图对整个下载流程就了解了。
关于Session的生命周期,可以阅读 Apple 的 Life Cycle of a URL Session with Custom Delegates 文档,它讲解了所有类型的会话任务的完整生命周期。
NSURLSessionConfiguration 允许你设置默认的HTTP头,配置缓存策略,限制使用蜂窝数据等等。其中一个选项是discretionary标志,这个标志允许系统为分配任务进行性能优化。这意味着只有当设备有足够电量时,设备才通过 Wifi 进行数据传输。如果电量低,或者只仅有一个蜂窝连接,传输任务是不会运行的。后台传输总是在 discretionary模式下运行。timeoutIntervalForResource属性,支持资源超时特性。你可以使用这个特性指定你允许完成一个传输所需的最长时间。内容只在有限的时间可用,或者在用户只有有限Wifi带宽的时间内无法下载或上传资源的情况下,你也可以使用这个特性。
最后,我们来说一说使用后台会话的几个限制。作为一个必须实现的委托,您不能对NSURLSession使用简单的基于 block的回调方法。后台启动应用程序,是相对耗费较多资源的,所以总是采用HTTP重定向。后台传输服务只支持HTTP和HTTPS,你不能使用自定义的协议。系统会根据可用的资源进行优化,在任何时候你都不能强制传输任务在后台进行。
另外,要注意的是在后台会话中,NSURLSessionDataTasks 是完全不支持的,你应该只出于短期的,小请求为目的使用这些任务,而不是用来下载或上传。其中发现一些需要注意的点,记录下来。
在iOS10上,resumeData不能直接使用,会提示以下错误
*** -[NSKeyedUnarchiver initForReadingWithData:]: data is NULL
*** -[NSKeyedUnarchiver initForReadingWithData:]: data is NULL
Invalid resume data for background download. Background downloads must use http or https and must download to an accessible file.
解决方法有点小麻烦,具体解决方法可以参照以下Demo
1.苹果的NSURLSession这个类会维护一个Delay值(即延时执行时间),用于后台启动任务延时执行时使用;
2.当在后台启动一个新任务时,苹果会对这个任务进行延时执行,延时时间苹果那边是有一个默认的延时时间,当后台启动的任务数越多,这个值就会成2的N-1
幂倍增长;
3.比如:假设苹果设定的延时时间为Delay
。当在后台启动了第一个任务时,这个任务的延时时间为Delay
,这个任务会在Delay
时间后开始执行;当启动在后台启动第二个任务时,这个任务的延时时间为2*Delay
,当启动第三个任务是,该任务的延时执行时间即为2*2*Delay
以此类推,在后台启动第N个任务是,该任务的延时执行时间为2(N-1)次方*Delay
;
4.但是在应用从后台切到前台或者重新启动时,这个延时时间会重置。
所以苹果对在后台启动新的下载或者上传任务时,是有限制的,苹果也是不建议这么处理的
以下为苹果官方说明的链接地址:
https://forums.developer.apple.com/thread/14854
Demo