NSURLSession详解(一)类的概述

一 概述

NSURLSession是IOS SDK提供的一组相对容易使用的网络API.它包括几个部分NSURLRequest，NSURLCache，NSURLSession，NSURLSessionConfiguration，NSURLSessionTask.网络开发的整体包括五个部分

支持的协议（例如http）
授权和证书（例如服务器要求提供用户名密码）
cookie 存储（例如不存储cookie）
cache 管理（例如只在内存cache，不cache到硬盘）
配置管理（例如http headers等配置信息）

NSURLSession

二 核心类

1.1NSURLSessionConfiguration

指定NSURLSession的配置信息。这些配置信息决定了NSURLSession的种类，HTTP的额外headers，请求的timeout时间，Cookie的接受策略等配置信息.

// defaultSession，使用基于硬盘的持久话Cache，保存用户的证书到钥匙串,使用共享cookie存储
+ (NSURLSessionConfiguration *)defaultSessionConfiguration 

// 配置信息和default大致相同。除了，不会把cache，证书，或者任何和Session相关的数据存储到硬盘，而是存储在内存中，生命周期和Session一致。比如浏览器无痕浏览等功能就可以基于这个来做。
+ (NSURLSessionConfiguration *)ephemeralSessionConfiguration 
//创建一个可以在后台甚至APP已经关闭的时候仍然在传输数据的会话。
// 注意，后台Session一定要在创建的时候赋予一个唯一的identifier，这样在APP下次运行的时候，能够根据identifier来进行相关的区分。
// 如果用户关闭了APP,IOS 系统会关闭所有的background Session。而且，被用户强制关闭了以后，IOS系统不会主动唤醒APP，只有用户下次启动了APP，数据传输才会继续。
+ (NSURLSessionConfiguration *)backgroundSessionConfigurationWithIdentifier:(NSString *)identifier 

1.2 NSURLSessionTask

NSURLSessionTask

• DataTask－用来请求资源，然后服务器返回数据，在内存中存储为NSData格式。default,ephemeral,shared Session支持data task。background session不支持。
• Upload Task－和DataTask类似，只不过在请求的时候提供了request body。并且background Session支持 upload task。
• Download Task－下载内容到硬盘上，所有类型的Session都支持。

注意，创建的task都是挂起状态，需要resume才能执行。

1.3 NSURLSession

会话是基于NSURLSession网络开发的核心组件。由上文的Configuration来配置，然后作为工厂，创建NSURLSessionTask来进行实际的数据传输任务

// 初始化一个session(会话)
let session = URLSession.init(configuration: URLSessionConfiguration.default)
// 创建一个task(任务)
let dataTask = session.dataTask(with: URL(string: imageString)!) { (data:Data?, urlResponse:URLResponse?, error:Error?) in
            
        }
// 开始一个task
dataTask.resume()

1.4 NSURLRequest

指定请求的URL和cache策略
例如这个初始化函数

/// Creates and initializes a URLRequest with the given URL and cache policy.
    /// - parameter: url The URL for the request. 
    /// - parameter: cachePolicy The cache policy for the request. Defaults to `.useProtocolCachePolicy`
    /// - parameter: timeoutInterval The timeout interval for the request. See the commentary for the `timeoutInterval` for more information on timeout intervals. Defaults to 60.0
    public init(url: URL, cachePolicy: URLRequest.CachePolicy = default, timeoutInterval: TimeInterval = default)

就是在初始化的时候指定url,cachePolicy以及 timeoutInterval.
通过NSURLRequest可以设置HTTPMethod，默认是GET

1.5 NSURLCache

cache URL请求返回的response

实现的方式是把NSURLRequest对象映射到NSCachedURLResponse对象。可以设置在内存中缓存的大小，以及在磁盘中缓存的大小和路径。
不是特别需要的话，使用Shared Cached足矣，如果有特别需要，创建一个NSURLCache对象，然后通过+ setSharedURLCache 来设定。

当然，通过这个类也可以获得到当前cache的使用情况。

1.6 NSURLResponse/NSHTTPURLResponse

通过REST API进行资源操作的时候，有request（请求）必然就有response（响应）。NSURLResponse中包含了metadata，例如返回的数据长度（expectedContentLength），MIME 类型，text编码方式。
数据长度和text编码方式比较常见,这里介绍一下MIME类型.

• MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)多用途互联网邮件扩展类型。是设定某种扩展名的文件用一种应用程序来打开的方式类型，当该扩展名文件被访问的时候，浏览器会自动使用指定应用程序来打开。
  常见的MIME类型见下表

文件后缀	Mime类型	说明
.flv	flv/flv-flash	在线播放
.html或.htm	text/html	超文本标记语言文本
.rtf	application/rtf	RTF文本
.gif	image/gif	GIF图形
.jpeg或.jpg	image/jpeg	JPEG图形
.au	audio/basic	au声音文件
.mid或.midi	audio/midi或audio/x-midi	MIDI音乐文件
.ra或.ram或.rm	audio/x-pn-realaudio	RealAudio音乐文件
.mpg或.mpeg或.mp3	video/mpeg	MPEG文件
.avi	video/x-msvideo	AVI文件
.gz	application/x-gzip	GZIP文件
.tar	application/x-tar	TAR文件
.exe	application/octet-stream	下载文件类型
.rmvb	video/vnd.rn-realvideo	在线播放
.txt	text/plain	普通文本
.mrp	application/octet-stream	MRP文件（国内普遍的手机）
.ipa	application/iphone-package-archive	IPA文件(IPHONE)
.deb	application/x-debian-package-archive	DED文件(IPHONE)
.apk	application/vnd.android.package-archive	APK文件(安卓系统)
.cab	application/vnd.cab-com-archive	CAB文件(Windows Mobile)
.xap	application/x-silverlight-app	XAP文件(Windows Phone 7)
.sis	application/vnd.symbian.install-archive	SIS文件(symbian平台)
.jar	application/java-archive	JAR文件(JAVA平台手机通用格式)
.jad	text/vnd.sun.j2me.app-descriptor	JAD文件(JAVA平台手机通用格式)
.sisx	application/vnd.symbian.epoc/x-sisx-app	SISX文件(symbian平台)

SHTTPURLResponse是NSURLResponse的子类，由于绝大部分的REST都是HTTP的，所以，通常遇到的都是NSHTTPURLResponse对象。通过这个对象可以获得：HTTP的headers，status Code等信息。
其中：HTTP headers包含的信息较多，不懂的可以看看wiki上http headers的内容。
status code会返回请求的状况：例如404是not found。

WWW-Authenticate: Basic realm=“nmrs_m7VKmomQ2YM3:”是Server需要Client进行HTTP BA授权。

1.7 NSURLCredential

• 用来处理证书信息
  比如用户名密码，比如服务器授权等等。
  这个要根据不同的认证方式来处理，
  例如以下就是初始化一个用户名密码的认证。

    /*!
        @method initWithUser:password:persistence:
        @abstract Initialize a NSURLCredential with a user and password
        @param user the username
        @param password the password
        @param persistence enum that says to store per session, permanently or not at all
        @result The initialized NSURLCredential
    */
    public init(user: String, password: String, persistence: URLCredential.Persistence)

基于证书的

    /*!
        @method initWithIdentity:certificates:persistence:
        @abstract Initialize an NSURLCredential with an identity and array of at least 1 client certificates (SecCertificateRef)
        @param identity a SecIdentityRef object
        @param certArray an array containing at least one SecCertificateRef objects
        @param persistence enum that says to store per session, permanently or not at all
        @result the Initialized NSURLCredential
     */
    @available(iOS 3.0, *)
    public init(identity: SecIdentity, certificates certArray: [Any]?, persistence: URLCredential.Persistence)

其中persistence

    /*!
        @enum NSURLCredentialPersistence
        @abstract Constants defining how long a credential will be kept around
        @constant NSURLCredentialPersistenceNone This credential won't be saved.
        @constant NSURLCredentialPersistenceForSession This credential will only be stored for this session.
        @constant NSURLCredentialPersistencePermanent This credential will be stored permanently. Note: Whereas in Mac OS X any application can access any credential provided the user gives permission, in iPhone OS an application can access only its own credentials.
        @constant NSURLCredentialPersistenceSynchronizable This credential will be stored permanently. Additionally, this credential will be distributed to other devices based on the owning AppleID.
            Note: Whereas in Mac OS X any application can access any credential provided the user gives permission, on iOS an application can 
            access only its own credentials.
    */
    public enum Persistence : UInt {

        
        case none // 不存储

        case forSession // 按照session生命周期存储

        case permanent // 存储到钥匙串

        @available(iOS 6.0, *)
        case synchronizable // 存储到钥匙串,根据相同的AppleID分配到其他设备
    }

1.8 NSURLAuthenticationChallenge

在访问资源的时候，可能服务器会返回需要授权（提供一个NSURLCredential对象）。那么，URLSession:task:didReceiveChallenge:completionHandler:被调用。需要的授权信息会保存在这个类的对象里。
几个常用的属性

error
最后一次授权失败的错误信息
failureResponse
最后一次授权失败的错误信息
previousFailureCount
授权失败的次数
proposedCredential
建议使用的证书
protectionSpace
NSURLProtectionSpace对象，包括了地址端口等信息，接下来会讲解这个对象。

1.9 NSURLProtectionSpace

这个类的对象代表了服务器上的一块需要授权信息的区域，英文叫realm。通过这个对象的信息来响应Challenge。
比如，如果服务器需要一个基于用户名密码的认证，那么应该先参考下NSURLProtectionSpace对象的host,port,realm，protocol等信息，然后依照这个信息提供证书。

三 代理delegate

NSURLSession的代理通常是两个层次的，Session层次和Task层次（一个Session可以包括多个Task）。

NSURLSessionDelegate－处理Session层次事件
NSURLSessionTaskDelegate－处理所有类型Task层次共性事件
NSURLSessionDownloadDelegate－处理Download类型的Task层次事件NSURLSessionDataDelegate－处理Download类型的Task层次事件

四 NSURLSession进行HTTP/HTTPS请求的实际过程

• 建立NSURLSessionTask,并且resume.
• 通过DNS进行域名查找
• 建立TCP连接
• 如果是HTTPS,还需要进行TLS握手(加密,数字签名,颁发证书)
• 请求开始,收到HTTP的Response
• 开始接收HTTP的Data