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(píng)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(lái)分享一些對(duì)于我對(duì)于這些新的 API 的看法和心得了，新的 API 將如何影響我們編寫(xiě)程序，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，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，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、NSURLProtocol、 NSURLCache、 NSHTTPCookieStorage、NSURLCredentialStorage 以及同名類(lèi) NSURLConnection。

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。
在一個(gè)請(qǐng)求被發(fā)送到服務(wù)器之前，系統(tǒng)會(huì)先查詢(xún)共享的緩存信息，然后根據(jù)策略（policy）以及可用性（availability）的不同，一個(gè)已經(jīng)被緩存的響應(yīng)可能會(huì)被立即返回。如果沒(méi)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(lái)緩存它的響應(yīng)以便將來(lái)的請(qǐng)求可以使用。

在把請(qǐng)求發(fā)送給服務(wù)器的過(guò)程中，服務(wù)器可能會(huì)發(fā)出鑒權(quán)查詢(xún)（authentication challenge），這可以由共享的 cookie 或機(jī)密存儲(chǔ)（credential storage）來(lái)自動(dòng)響應(yīng)，或者由被委托對(duì)象來(lái)響應(yīng)。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(wú)縫地改變其加載行為。
不管怎樣，NSURLConnection作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，已經(jīng)服務(wù)了成千上萬(wàn)的 iOS 和 Mac OS 程序，并且做的還算相當(dāng)不錯(cuò)。但是這些年，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(píng)果有理由對(duì)它進(jìn)行重構(gòu)。
在 2013 的 WWDC 上，蘋(píng)果推出了 NSURLConnection的繼任者：NSURLSession。
和 NSURLConnection一樣，NSURLSession指的也不僅是同名類(lèi) NSURLSession，還包括一系列相互關(guān)聯(lián)的類(lèi)。NSURLSession包括了與之前相同的組件，NSURLRequest與 NSURLCache，但是把 NSURLConnection替換成了 NSURLSession、NSURLSessionConfiguration以及 NSURLSessionTask的 3 個(gè)子類(lèi)：NSURLSessionDataTask，NSURLSessionUploadTask，NSURLSessionDownloadTask。
與 NSURLConnection相比，NSURLsession最直接的改進(jìn)就是可以配置每個(gè) session 的緩存，協(xié)議，cookie，以及證書(shū)策略（credential policy），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，不會(huì)發(fā)生干擾。每個(gè) NSURLSession 對(duì)象都由一個(gè) NSURLSessionConfiguration對(duì)象來(lái)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(lái)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備上性能的新選項(xiàng)。
NSURLSession中另一大塊就是 session task。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(hù)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，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）。
我們先來(lái)深入探討 task，過(guò)后再來(lái)討論 NSURLSessionConfiguration。

NSURLSessionTask

NSURLsessionTask是一個(gè)抽象類(lèi)，其下有 3 個(gè)實(shí)體子類(lèi)可以直接使用：NSURLSessionDataTask、NSURLSessionUploadTask、NSURLSessionDownloadTask。這 3 個(gè)子類(lèi)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，上傳文件和下載文件。

NSURLSessionTask class diagram

NSURLSessionTask 的工廠方法

在 iOS 5 中，NSURLConnection添加了 sendAsynchronousRequest:queue:completionHandler:
這一方法，對(duì)于一次性使用的 request， 大大地簡(jiǎn)化代碼，同時(shí)它也是 sendSynchronousRequest:returningResponse:error:
這個(gè)方法的異步替代品：

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，這里不會(huì)立即運(yùn)行 task，而是將該 task 對(duì)象先返回，允許我們進(jìn)一步的配置，然后可以使用 resume方法來(lái)讓它開(kāi)始運(yùn)行。
Data task 可以通過(guò) 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，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，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，但是 Download task 是將數(shù)據(jù)一點(diǎn)點(diǎn)地寫(xiě)入本地的臨時(shí)文件。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(lái)：

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(wèn)題，詳見(jiàn)這個(gè) issue，本文已進(jìn)行更正，如果您有不同意見(jiàn)，歡迎在 Github 上給我們反饋。

NSURLSession 與 NSURLConnection 的 delegate 方法

總體而言，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(lái)進(jìn)行一個(gè)完整的概覽。
以下是一些具體的觀察：
NSURLSession既擁有 seesion 的 delegate 方法，又擁有 task 的 delegate 方法用來(lái)處理鑒權(quán)查詢(xún)。session 的 delegate 方法處理連接層的問(wèn)題，諸如服務(wù)器信任，客戶(hù)端證書(shū)的評(píng)估，NTLM 和 Kerberos 協(xié)議這類(lèi)問(wèn)題，而 task 的 delegate 則處理以網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求為基礎(chǔ)的問(wèn)題，如 Basic，Digest，以及代理身份驗(yàn)證（Proxy authentication）等。
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(lèi)型現(xiàn)在改為 int64_t，以前在 NSURLConnection中相應(yīng)的參數(shù)的類(lèi)型是 long long。
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。這種模式允許 delegate 方法可以安全地在主線程與運(yùn)行，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，然后在操作完成時(shí)調(diào)用 completionHandler 即可。同時(shí)，它還可以有效地?fù)碛卸鄠€(gè)返回值，而不需要我們使用笨拙的參數(shù)指針。以 NSURLSessionTaskDelegate 的 -URLSession:task:didReceiveChallenge:completionHandler:方法來(lái)舉例，completionHandler接受兩個(gè)參數(shù)：NSURLSessionAuthChallengeDisposition和 NSURLCredential
，前者為應(yīng)對(duì)鑒權(quán)查詢(xún)的策略，后者為需要使用的證書(shū)（僅當(dāng)前者——應(yīng)對(duì)鑒權(quán)查詢(xún)的策略為使用證書(shū)，即 NSURLSessionAuthChallengeUseCredential時(shí)有效，否則該參數(shù)為 NULL）
想要查看更多關(guān)于 session task 的信息，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，提供給我們相當(dāng)大的靈活性和控制權(quán)。從指定可用網(wǎng)絡(luò)，到 cookie，安全性，緩存策略，再到使用自定義協(xié)議，啟動(dòng)事件的設(shè)置，以及用于移動(dòng)設(shè)備優(yōu)化的幾個(gè)新屬性，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，并保存到自己的 configuration屬性中，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(méi)有影響的。也就是說(shuō)，configuration 只在初始化時(shí)被讀取一次，之后都是不會(huì)變化的。
NSURLSessionConfiguration 的工廠方法NSURLSessionConfiguration
有三個(gè)類(lèi)工廠方法，這很好地說(shuō)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，這個(gè)配置實(shí)際上與 NSURLConnection的網(wǎng)絡(luò)堆棧（networking stack）是一樣的，具有相同的共享 NSHTTPCookieStorage，共享 NSURLCache
和共享 NSURLCredentialStorage。
+ephemeralSessionConfiguration
返回一個(gè)預(yù)設(shè)配置，這個(gè)配置中不會(huì)對(duì)緩存，Cookie 和證書(shū)進(jìn)行持久性的存儲(chǔ)。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)像秘密瀏覽這種功能來(lái)說(shuō)是很理想的。

+backgroundSessionConfiguration:(NSString *)identifier

的獨(dú)特之處在于，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)后臺(tái) session。后臺(tái) session 不同于常規(guī)的，普通的 session，它甚至可以在應(yīng)用程序掛起，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，被用于向任何可能在進(jìn)程外恢復(fù)后臺(tái)傳輸?shù)?strong>守護(hù)進(jìn)程（daemon）提供上下文。
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。熟練掌握這些配置屬性的用處，可以讓?xiě)?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。這對(duì)于跨 session 共享信息，如內(nèi)容類(lèi)型，語(yǔ)言，用戶(hù)代理和身份認(rèn)證，是很有用的。

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};

networkServiceType
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)流量，網(wǎng)絡(luò)電話(huà)，語(yǔ)音，視頻，以及由一個(gè)后臺(tái)進(jìn)程使用的流量進(jìn)行了區(qū)分。大多數(shù)應(yīng)用程序都不需要設(shè)置這個(gè)。
allowsCellularAccess和 discretionary
被用于節(jié)省通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接的帶寬。對(duì)于后臺(tái)傳輸?shù)那闆r，推薦大家使用 discretionary這個(gè)屬性，而不是 allowsCellularAccess，因?yàn)榍罢邥?huì)把 WiFi 和電源的可用性考慮在內(nèi)。
timeoutIntervalForRequest和 timeoutIntervalForResource
分別指定了對(duì)于請(qǐng)求和資源的超時(shí)間隔。許多開(kāi)發(fā)人員試圖使用 timeoutInterval
去限制發(fā)送請(qǐng)求的總時(shí)間，但其實(shí)它真正的含義是：分組（packet）之間的時(shí)間。實(shí)際上我們應(yīng)該使用 timeoutIntervalForResource
來(lái)規(guī)定整體超時(shí)的總時(shí)間，但應(yīng)該只將其用于后臺(tái)傳輸，而不是用戶(hù)實(shí)際上可能想要去等待的任何東西。
HTTPMaximumConnectionsPerHost
是 Foundation 框架中 URL 加載系統(tǒng)的一個(gè)新的配置選項(xiàng)。它曾經(jīng)被 NSURLConnection用于管理私有的連接池?，F(xiàn)在有了 NSURLSession，開(kāi)發(fā)者可以在需要時(shí)限制連接到特定主機(jī)的數(shù)量。
HTTPShouldUsePipelining
這個(gè)屬性在 NSMutableURLRequest
下也有，它可以被用于開(kāi)啟 HTTP 管線化（HTTP pipelining），這可以顯著降低請(qǐng)求的加載時(shí)間，但是由于沒(méi)有被服務(wù)器廣泛支持，默認(rèn)是禁用的。
sessionSendsLaunchEvents
是另一個(gè)新的屬性，該屬性指定該 session 是否應(yīng)該從后臺(tái)啟動(dòng)。
connectionProxyDictionary
指定了 session 連接中的代理服務(wù)器。同樣地，大多數(shù)面向消費(fèi)者的應(yīng)用程序都不需要代理，所以基本上不需要配置這個(gè)屬性。
關(guān)于連接代理的更多信息可以在 CFProxySupportReference 找到。

Cookie 策略

HTTPCookieStorage存儲(chǔ)了 session 所使用的 cookie。
默認(rèn)情況下會(huì)使用 NSHTTPCookieShorage
的 +sharedHTTPCookieStorage這個(gè)單例對(duì)象，這與 NSURLConnection 是相同的。
HTTPCookieAcceptPolicy
決定了什么情況下 session 應(yīng)該接受從服務(wù)器發(fā)出的 cookie。
HTTPShouldSetCookies
指定了請(qǐng)求是否應(yīng)該使用 session 存儲(chǔ)的 cookie，即 HTTPCookieSorage 屬性的值。

安全策略

URLCredentialStorage
存儲(chǔ)了 session 所使用的證書(shū)。默認(rèn)情況下會(huì)使用 NSURLCredentialStorage 的 +sharedCredentialStorage
這個(gè)單例對(duì)象，這與 NSURLConnection是相同的。
TLSMaximumSupportedProtocol和 TLSMinimumSupportedProtocol
確定 session 是否支持 SSL 協(xié)議。

緩存策略

URLCache
是 session 使用的緩存。默認(rèn)情況下會(huì)使用 NSURLCache的 +sharedURLCache這個(gè)單例對(duì)象，這與 NSURLConnection
是相同的。
requestCachePolicy
指定了一個(gè)請(qǐng)求的緩存響應(yīng)應(yīng)該在什么時(shí)候返回。這相當(dāng)于 NSURLRequest 的 -cachePolicy 方法。

自定義協(xié)議

protocolClasses
用來(lái)配置特定某個(gè) session 所使用的自定義協(xié)議（該協(xié)議是 NSURLProtocol的子類(lèi)）的數(shù)組。

結(jié)論

iOS 7 和 Mac OS X 10.9 Mavericks 中 URL 加載系統(tǒng)的變化，是對(duì) NSURLConnection 進(jìn)行深思熟慮后的一個(gè)自然而然的進(jìn)化。總體而言，蘋(píng)果的 Foundation 框架團(tuán)隊(duì)干了一件令人欽佩的的工作，他們研究并預(yù)測(cè)了移動(dòng)開(kāi)發(fā)者現(xiàn)有的和新興的用例，創(chuàng)造了能夠滿(mǎn)足日常任務(wù)而且非常好用的 API 。
盡管在這個(gè)體系結(jié)構(gòu)中，某些決定對(duì)于可組合性和可擴(kuò)展性而言是一種倒退，但是 NSURLSession 仍然是實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別網(wǎng)絡(luò)功能的一個(gè)強(qiáng)大的基礎(chǔ)框架。
原文 From NSURLConnection to NSURLSession