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在 swift 中使用 NSURLSession 時，看到了一篇文章使用 NSURLSession 從 iTunes 下載歌曲，也包含暫停、繼續(xù)下載、模擬進度、取消下載的功能。但文章中一些技術(shù)細節(jié)稍微老舊了些，故，在這里重新整理一下，方便日后學習。
完整項目地址 TracksDownload-iTunes

準備工作

Xcode 版本要求 7.3 及以上，我用的Xcode7.3，OS X 版本要求 10.11.0 及以上
從這里下載基礎工程。解壓縮，運行程序，會看到一個基本的界面，界面上有個 SearchBar 和空的 TableView，如下圖

NSRULSession 簡介

NSRULSession 在技術(shù)上不僅是一個類，而且也是一套處理基于 HTTP/HTTPS 請求的類。通過下圖來了解一下它的構(gòu)成

NSRULSession 是收、發(fā) HTTP 請求的關(guān)鍵對象，它可以通過一個配置體 NSURLSessionConfiguration 創(chuàng)建。這個配置體可以設置 session 的超時時間，緩存策略，以及 HTTP headers ，它可以由三種方式創(chuàng)建：

defaultSessionConfiguration：通過這個方法生成的對象，會用默認的方式管理上傳和下載的任務，并本地持久化 cache，cookie 和信任證書
ephemeralSessionConfiguration：和上面的方法類似，區(qū)別在于它會把會話相關(guān)的數(shù)據(jù)最優(yōu)化的存儲在內(nèi)存中，并從內(nèi)存中取這些數(shù)據(jù)
backgroundSessionConfiguration：系統(tǒng)會把上傳或下載任務放在單獨的進程，允許這些任務在后臺進行，及時這個 app 被后臺掛起或終止，session 的傳輸也不會停止(如果你雙擊home鍵，向上滑動 app 進行關(guān)閉，那么所有的 session 都會中斷)

NSRULSession 的所有的任務都需要關(guān)聯(lián)一個任務 NSURLSessionTask對象，這個對象是任務的實際執(zhí)行者，進行數(shù)據(jù)的獲取，下載或上傳文件。這個對象有三種類型：

NSURLSessionDataTask：用這種類型的對象做 HTTP GET 請求，從服務器檢索數(shù)據(jù)，并存到內(nèi)存中
NSURLSessionUploadTask：用這種類型的對象把磁盤中的文件上傳到服務器，典型地，通過 HTTP POST 或 PUT 方法
NSURLSessionDownloadTask：用這種類型的對象從服務器下載文件，并存到一個臨時的文件地址

你可以暫停、繼續(xù)和取消一個任務。NSURLSessionDownloadTask 支持任務暫停，并在以后繼續(xù)下載

一般地，NSURLSession 通過兩種方式返回數(shù)據(jù)：一. 任務完成或失敗后，通過一個 completionHandler 塊返回數(shù)據(jù)；二. 在創(chuàng)建 session 時，指定一個代理方法，任務結(jié)束后通過回調(diào)方法返回數(shù)據(jù)

了解了 NSURLSession 的基本知識后，接下來開始實際操作

查詢歌曲

要查詢歌曲，需要借助 iTunes Search API ，在 UISearchBar 中，輸入關(guān)鍵字，然后點擊回車，進行搜索。

首先，在 SearchViewController.swift 中，在

var searchResults = [TrackModel]()

下面添加以下代碼:

// 歌曲查詢 session 和 task
let session_queryTracks = NSURLSession(configuration: NSURLSessionConfiguration.defaultSessionConfiguration())
var task_queryTracks: NSURLSessionTask?

第一句，我們通過默認的 configuration 生成了一個 NSURLSession 對象
第二句，聲明一個 NSURLSessionTask 類型變量，用它進行 HTTP GET 請求，從 iTunes 的服務器查詢歌曲。每次用戶發(fā)起新的查詢時，這個變量都會被重新初始化并循環(huán)使用

然后，需要借助 UISearchBar 的代理方法 searchBarSearchButtonClicked(_:)，來捕獲用戶的搜索行為。在 SearchViewController.swift 中找到這個代理方法，更新為如下代碼：

func searchBarSearchButtonClicked(searchBar: UISearchBar) {
    
    dismissKeyboard()

    let searchString = searchBar.text!.stringByTrimmingCharactersInSet(NSCharacterSet.whitespaceAndNewlineCharacterSet())

    if !searchString.isEmpty {
        // 1
        if task_queryTracks != nil {
            task_queryTracks?.cancel()
        }
        // 2   
        UIApplication.sharedApplication().networkActivityIndicatorVisible = true
        
        // 3 設置允許包含在搜索關(guān)鍵詞中的字符
        let expectedCharSet = NSCharacterSet.URLQueryAllowedCharacterSet()
        let searchTerm = searchString.stringByAddingPercentEncodingWithAllowedCharacters(expectedCharSet)
        // 4
        let urlString = "http://itunes.apple.com/search?media=music&entity=song&term=\(searchTerm!)"
        let url = NSURL(string: urlString)
        // 5 生成查詢?nèi)蝿諏ο?        task_queryTracks = session_queryTracks.dataTaskWithURL(url!, completionHandler: { [unowned self](data, response, error) in
            // 6
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), {
                UIApplication.sharedApplication().networkActivityIndicatorVisible = false
            })
            // 7
            if let error = error {
                print(error.localizedDescription)
            }
            else if let httpResponse = response as? NSHTTPURLResponse {
            
                if httpResponse.statusCode == 200 {
                    self.updateSearchResults(data)
                }
            }
        })
        // 8 開始查詢
        task_queryTracks?.resume()
    }
  }

按著上面的注釋標號，依次說明一下：

//1. 每次用戶查詢時，都會檢查 task_queryTracks 是否已經(jīng)初始化，如果初始化了，那么就取消上一次搜索任務，以便開始新的任務搜索，并重新利用 task_queryTracks
//2. 在狀態(tài)欄顯示小菊花，告訴用戶，系統(tǒng)正在進行網(wǎng)絡任務
//3. 搜索的關(guān)鍵字被傳入 URL 前，把一些不被允許的字符過濾掉
//4. 根據(jù) iTunes Search API ，把處理過的內(nèi)容當做 GET 請求的參數(shù)，生成一個 NSURL 對象
//5. 初始化一個 NSURLSessionDataTask 對象，來處理 HTTP GET 請求，任務完成后，數(shù)據(jù)會在 completionHandler 塊中返回
//6. 在主線程隱藏狀態(tài)欄的菊花，表明網(wǎng)絡任務結(jié)束
//7. 如果成功了，則調(diào)用方法 updateSearchResults(_:) 來處理收到的 NSData 數(shù)據(jù)，并更新 TableView
//8. 調(diào)用 resume() 開始搜索任務

運行 app，可以搜索任意一首歌，比如輸入 Swift，回車搜索，會出現(xiàn)下圖的效果：

準備下載歌曲

下載歌曲時，為了允許用戶暫停、繼續(xù)、取消下載，并且能顯示下載進度，我們建立一個下載的 Model ，來保存下載狀態(tài)。在 Model 文件夾下，新建類文件，命名為 DownloadModel 如圖：

在文件 DownloadModel.swift 中，添加以下代碼：

class DownloadModel {
    
    var downloadUrl: String
    var isDownloading = false
    var downloadProgress = 0.0
    
    var downloadTask: NSURLSessionDownloadTask?
    var downloadResumeData: NSData?
    
    init(downloadUrl: String) {
        self.downloadUrl = downloadUrl
    }
}

簡單介紹一下這些屬性：

downloadUrl ：歌曲的下載地址，唯一標識一個 DownloadModel
isDownloading : 歌曲是否正在下載
downloadProgress：歌曲下載進度，0.0~1.0
downloadTask：歌曲下載的一個 Task 對象
downloadResumeData：暫停時，得到的恢復數(shù)據(jù)，包含繼續(xù)下載的信息(iTunes 服務器支持斷點下載)

建立下載任務

有了這個 Model 之后，為了追蹤每一個下載任務，切換到 SearchViewController.swift 文件，找到

var searchResults = [TrackModel]()

在它下面一行，添加以下代碼：

var trackDownload = [String: DownloadModel]()
lazy var session_downloadTracks: NSURLSession = {
        
        let configuration = NSURLSessionConfiguration.defaultSessionConfiguration()
        let session = NSURLSession(configuration: configuration, delegate: self, delegateQueue: nil)
        return session
    }()

第一句是做了一個下載的映射，唯一的 url 對應一個下載 Model，來追蹤歌曲的下載狀態(tài)
第二句生成下載歌曲的 Session，這個 Session 只用于生成下載歌曲用的 NSURLSessionDownloadTask。其中，設置了代理，來處理與 Session 相關(guān)的事件，比如可以在代理方法中得到下載的進度，數(shù)據(jù)等。我們設置 delegateQueue 為 nil，默認的，系統(tǒng)會在一個串行隊列中進行代理方法的調(diào)用以及執(zhí)行的結(jié)果方法調(diào)用
使用 lazy 關(guān)鍵字，系統(tǒng)不立刻生成 session_downloadTracks 這個對象，而是我們使用它時，系統(tǒng)才去創(chuàng)建

接下來，來實現(xiàn) NSURLSession 的代理方法。在文件 SearchViewController.swift 的最底部，加入以下代碼：

extension SearchTracksViewController: NSURLSessionDownloadDelegate {
    
    func URLSession(session: NSURLSession, downloadTask: NSURLSessionDownloadTask, didFinishDownloadingToURL location: NSURL) {
        
        print("下載結(jié)束")
    }
}

NSURLSessionDownloadDelegate 定義了使用 NSURLSession 下載某些任務時，用到的代理方法。一個下載任務結(jié)束的時候，方法 URLSession(_:downloadTask:didFinishDownloadingToURL:) 都會被調(diào)用。

我們來觸發(fā)下載任務。當用戶點擊 Download 按鈕時，會調(diào)用方法 startDownload(_:)，在此方法中執(zhí)行下載任務，找到這個方法，更新為以下代碼：

func startDownload(track: TrackModel) {
        
        if let urlString = track.trackPreviewUrl, url = NSURL(string:urlString) {
            
            let download = DownloadModel(downloadUrl: urlString)
            
            download.downloadTask = session_downloadTracks.downloadTaskWithURL(url)
            download.downloadTask?.resume()
            download.isDownloading = true
    
            trackDownload[urlString] = download
        }
    }

當用戶點擊下載的時候，在此方法中生成一個 DownloadModel 對象，保存了下載中的歌曲狀態(tài)，并映射到字典trackDownload。

運行這個 app ，搜索任意一首歌，點擊下載，過一會就會收到一條打印信息："下載結(jié)束"。表示下載結(jié)束。

保存并播放歌曲

歌曲下載完之后，會調(diào)用方法 URLSession(_:downloadTask:didFinishDownloadingToURL:) 。方法里有個參數(shù) URL，是文件的臨時存放地址，我們要做到的就是把這個文件拷貝一個指定的地址(本地持久化)。然后，我們需要把已經(jīng)完成的任務從字典 trackDownload 中移除，并更新相應的 tableViewCell。

為了方便找到對應的 cell，我們在 SearchViewController.swift 文件中添加一個輔助方法，用來返回 cell 所在的索引 index。代碼如下：

func cellIndexOfDownloadTrack(downloadTrack:NSURLSessionDownloadTask) -> Int? {
        
        if let url = downloadTrack.originalRequest?.URL?.absoluteString {
            
            for (index, track) in searchResults.enumerate() {
                
                if url == track.trackPreviewUrl {
                    return index
                }
            }
        }
        return nil
    }

下一步就要開始把文件拷貝到我們指定的地址。更新代理方法 URLSession(_:downloadTask:didFinishDownloadingToURL:) 如下：

func URLSession(session: NSURLSession, downloadTask: NSURLSessionDownloadTask, didFinishDownloadingToURL location: NSURL) {
        
        // 1
        let originalURL: String? = downloadTask.originalRequest?.URL?.absoluteString
        if let url = originalURL, destinationURL = localFilePathForUrl(url) {
            
            print(destinationURL)
            
            // 2
            let fileManager = NSFileManager.defaultManager()
            do {
                try fileManager.removeItemAtURL(destinationURL)
            } catch {
                //
            }
            
            do {
                try fileManager.copyItemAtURL(location, toURL: destinationURL)
            } catch let error as NSError {
                print("Could not copy file to disk:\(error.localizedDescription)")
            }
        }
        
        // 3
        if let url = originalURL {
            
            trackDownload[url] = nil
            // 4
            if let index = cellIndexOfDownloadTrack(downloadTask) {
                dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), {
                    
                    [unowned self] in
                    self.tableView.reloadRowsAtIndexPaths([NSIndexPath(forRow: index,inSection: 0)], withRowAnimation: .None)
                })
            }
        }
    }

對于上面代碼標注的關(guān)鍵步驟，做一個簡單說明：

//1. 我們提取出下載任務的原始 URL，然后找到 app 的 Documents 路徑，在這個路徑后拼接原始 URL的lastPathComponent，得到一個新的路徑，就是我們需要的目標路徑
//2. 把文件從臨時路徑 location 拷貝到目標路徑之前，先使用 NSFileManager 清理目標路徑下的數(shù)據(jù)，然后再執(zhí)行拷貝
//3. 從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中刪除這個不再需要的 downloadTask 對象
//4. 根據(jù)索引，更新相應的 tableviewCell

運行 app，搜索一首歌，點擊下載，稍等片刻就會收到一條打印信息：

下載按鈕也會消失，點擊已經(jīng)下載的歌曲，就會彈出 MPMoviePlayerViewController 進行播放，如圖:

模擬下載進度

模擬下載進度時，我們需要知道兩點：

已接收的數(shù)據(jù)量
總數(shù)據(jù)量

協(xié)議 NSURLSessionDownloadDelegate 的代理方法中，有一個方法帶有我們需要的這兩個參數(shù)，在文件 SearchViewController.swift 中，找到對這個協(xié)議的擴展，添加下面的方法：

func URLSession(session: NSURLSession, downloadTask: NSURLSessionDownloadTask, didWriteData bytesWritten: Int64, totalBytesWritten: Int64, totalBytesExpectedToWrite: Int64) {
        
        // 1
        if let url = downloadTask.originalRequest?.URL?.absoluteString, trackDownload = trackDownload[url] {
            
            // 2
            trackDownload.downloadProgress = Float(totalBytesWritten)/Float(totalBytesExpectedToWrite)
            // 3
            let totalSize = NSByteCountFormatter.stringFromByteCount(totalBytesExpectedToWrite, countStyle: .Binary)
            // 4
            if let index = cellIndexOfDownloadTrack(downloadTask), trackCell = tableView.cellForRowAtIndexPath(NSIndexPath(forRow: index, inSection: 0)) as? TrackCell {
                
                dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), { 
                    trackCell.v_progress.progress = trackDownload.downloadProgress
                    trackCell.lb_progress.text = String(format: "%.1f%% of %@", trackDownload.downloadProgress*100,totalSize)
                })
            }
        }
    }

接下來一步步分析代碼中的標注：

//1. 使用參數(shù) downloadTask，提取其中的 URL，然后根據(jù) URL 找到對應的下載 Model
//2. 這一步是關(guān)鍵，參數(shù) totalBytesWritten 代表已經(jīng)接收并寫入臨時文件的數(shù)據(jù)，參數(shù) totalBytesExpectedToWrite 代表總數(shù)據(jù)量，兩個值求商就是當前的下載比例。然后保存到下載 Model 的 downloadProgress 屬性中
//3. NSByteCountFormatter 可以把數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換為人們易懂的字節(jié)數(shù)，比如轉(zhuǎn)換后變?yōu)?50 KB
//4. 最后找到這首歌曲對應的 cell，然后更新 cell 上的進度等

為了在 cell 上正確的顯示下載狀態(tài)，找到方法 tableView(_:cellForRowAtIndexPath:)，在

let track = searchResults[indexPath.row]

下面添加代碼：

        var showDownloadControls = false
        if let download = trackDownload[track.trackPreviewUrl!] {
            
            showDownloadControls = true
            cell.v_progress.progress = download.downloadProgress
            cell.lb_progress.text = download.isDownloading ? "Downloading..." : "Paused"
        }
        cell.v_progress.hidden = !showDownloadControls
        cell.lb_progress.hidden = !showDownloadControls

對于將要下載的歌曲，顯示 “Downloading...”，暫停的顯示 “Paused”，并且根據(jù)下載狀態(tài)隱藏or顯示 v_progress 和 lb_progress。對于正在下載的歌曲，下載按鈕也要隱藏，所以，這句代碼

cell.btn_download.hidden = trackHaveDownloaded

更新為

cell.btn_download.hidden = trackHaveDownloaded || showDownloadControls

運行 app，下載一首歌，看一下下載效果，如圖所示：

暫停、繼續(xù)、取消下載

......

暫停

......

暫停時，會產(chǎn)生恢復數(shù)據(jù) resume data，根據(jù)這里面的數(shù)據(jù)，可以在以后繼續(xù)下載，前提是服務器支持斷點下載。

并且不是所有的條件下都可以繼續(xù)下載的，具體哪些情況可以繼續(xù)下載，請參考文檔

找到方法 pauseDownload(_:)，更新為以下代碼：

func pauseDownload(track: TrackModel) {
        
        if let url = track.trackPreviewUrl, download = trackDownload[url] {
            
            if download.isDownloading {
                download.downloadTask?.cancelByProducingResumeData({ (data) in
                    
                    if data != nil {
                        download.downloadResumeData = data
                    }
                })
                download.isDownloading = false
            }
        }
    }

上面的代碼中，通過調(diào)用方法 cancelByProducingResumeData(_:)，得到了 resume data，然后把這個 data 保存到相應的下載 Model 中，方便以后繼續(xù)下載。并更新 Model 中的屬性 isDownloading，表示停止下載。

......

繼續(xù)

......

找到方法 resumeDownload(_:) ，更新為以下代碼：

func resumeDownload(track: TrackModel) {
        
        if let previewUrl = track.trackPreviewUrl, download = trackDownload[previewUrl] {
            
            if let resumeData = download.downloadResumeData {
                
                download.downloadTask = session_downloadTracks.downloadTaskWithResumeData(resumeData)
                download.downloadTask!.resume()
                download.isDownloading = true
            }
            else if let url = NSURL(string: download.downloadUrl) {
                
                download.downloadTask = session_downloadTracks.downloadTaskWithURL(url)
                download.downloadTask!.resume()
                download.isDownloading = true
            }
        }
    }

在這個方法中，我們判斷如果有 resume data，那么調(diào)用方法 downloadTaskWithResumeData(_:) 來繼續(xù)下載。如果沒有，就重新下載。兩種情況下，都更新下載狀態(tài)為 true。

......

取消

......

取消下載就比較簡單了，找到方法 cancelDownload(_:) ，更新為以下代碼：

func cancelDownload(track: TrackModel) {
        
        if let url = track.trackPreviewUrl, download = trackDownload[url] {
            
            download.downloadTask?.cancel()
            trackDownload[url] = nil
        }
    }

在這個方法中，找到需要取消的下載任務，然后調(diào)用方法 cancel() 就會取消下載，并從字典中刪掉這個任務。

最后要做的就是更新 cell 的工作了。回到方法 tableView(_:cellForRowAtIndexPath:) ，在 if 塊中，添加下面的代碼：

let title = download.isDownloading ? "Pause" : "Resume"
cell.btn_pause.setTitle(title, forState: .Normal)

在

cell.lb_progress.hidden = !showDownloadControls

下面添加以下代碼：

cell.btn_pause.hidden = !showDownloadControls
cell.btn_cancel.hidden = !showDownloadControls

整個工作到此結(jié)束，運行 app，下載幾首歌，并進行暫停，恢復，取消，效果如下圖所示：

總結(jié)

在建立 DownloadModel 的時候，里面的 DownloadModel 最好是個 class 類型，而不要聲明為 struct 類型，正如本項目中建立的一樣。因為 struct 類型是 value type，class 類型是 reference type

它們之間的區(qū)別請查看 Swift: 概念解釋

本項目中，會對 DownloadModel 的對象所持有的屬性，比如 isDownloading 等進行多次的修改。如果 DownloadModel 是 struct 類型，那么每次修改過之后，都需要再更新一遍字典 trackDownload 中對應的 model，因為 struct 類型的對象在傳遞的過程中，是重新拷貝一份的，拷貝后得到的數(shù)據(jù)并不指向原始地址。而 class 類型是引用類型，故在傳遞過程中，這個對象都是指向原始地址的，對它的修改，也會影響原始數(shù)據(jù)。

我們可以對比一下 DownloadModl 為 class 類型和 struct 類型兩種情況下，代碼的差異性：

DownloadModl 為 class 類型：

func URLSession(session: NSURLSession, downloadTask: NSURLSessionDownloadTask, didWriteData bytesWritten: Int64, totalBytesWritten: Int64, totalBytesExpectedToWrite: Int64) {
        
        // 1
        if let url = downloadTask.originalRequest?.URL?.absoluteString, trackDownload = trackDownload[url] {
            
            // 2
            trackDownload.downloadProgress = Float(totalBytesWritten)/Float(totalBytesExpectedToWrite)
            // 3
            let totalSize = NSByteCountFormatter.stringFromByteCount(totalBytesExpectedToWrite, countStyle: .Binary)
            // 4
            if let index = cellIndexOfDownloadTrack(downloadTask), trackCell = tableView.cellForRowAtIndexPath(NSIndexPath(forRow: index, inSection: 0)) as? TrackCell {
                
                dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), { 
                    trackCell.v_progress.progress = trackDownload.downloadProgress
                    trackCell.lb_progress.text = String(format: "%.1f%% of %@", trackDownload.downloadProgress*100,totalSize)
                })
            }
        }
    }

DownloadModl 為 struct 類型：

func URLSession(session: NSURLSession, downloadTask: NSURLSessionDownloadTask, didWriteData bytesWritten: Int64, totalBytesWritten: Int64, totalBytesExpectedToWrite: Int64) {
        
        // 1
        if let url = downloadTask.originalRequest?.URL?.absoluteString {
            
            download = trackDownload[url]! as DownloadModl
            // 2
            download.downloadProgress = Float(totalBytesWritten)/Float(totalBytesExpectedToWrite)
            // 3
            let totalSize = NSByteCountFormatter.stringFromByteCount(totalBytesExpectedToWrite, countStyle: .Binary)
            // 4
            if let index = cellIndexOfDownloadTrack(downloadTask), trackCell = tableView.cellForRowAtIndexPath(NSIndexPath(forRow: index, inSection: 0)) as? TrackCell {
                
                dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), { 
                    trackCell.v_progress.progress = download.downloadProgress
                    trackCell.lb_progress.text = String(format: "%.1f%% of %@", download.downloadProgress*100,totalSize)
                })
            }
           trackDownload[url] = download
        }
    }

注意區(qū)分上面兩種情況下，使用 struct 類型會方便很多，不然，類似的還有方法 pauseDownload(_:) 、resumeDownload(_:)等，都需要做相應調(diào)整。

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