NSURLSession学习笔记（三）Download Task

NSURLSession的Download Task用于完成下载任务，本文介绍如何创建断点续传的下载任务和后台下载任务。

我们直接从分析Demo入手：

故事板如下：

只有一个View Controller，用于创建各种下载任务，并将下载后的图片显示到视图上，下载过程中会更新下载进度。

头文件代码如下：

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface ViewController : UIViewController <NSURLSessionDownloadDelegate>

/* NSURLSessions */
@property (strong, nonatomic)           NSURLSession *currentSession;    // 当前会话
@property (strong, nonatomic, readonly) NSURLSession *backgroundSession; // 后台会话

/* 下载任务 */
@property (strong, nonatomic) NSURLSessionDownloadTask *cancellableTask; // 可取消的下载任务
@property (strong, nonatomic) NSURLSessionDownloadTask *resumableTask;   // 可恢复的下载任务
@property (strong, nonatomic) NSURLSessionDownloadTask *backgroundTask;  // 后台的下载任务

/* 用于可恢复的下载任务的数据 */
@property (strong, nonatomic) NSData *partialData;

/* 显示已经下载的图片 */
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *downloadedImageView;

/* 下载进度 */
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *currentProgress_label;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIProgressView *downloadingProgressView;

/* 工具栏上的按钮 */
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIBarButtonItem *cancellableDownload_barButtonItem;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIBarButtonItem *resumableDownload_barButtonItem;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIBarButtonItem *backgroundDownload_barButtonItem;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIBarButtonItem *cancelTask_barButtonItem;

- (IBAction)cancellableDownload:(id)sender; // 创建可取消的下载任务
- (IBAction)resumableDownload:(id)sender;   // 创建可恢复的下载任务
- (IBAction)backgroundDownload:(id)sender;  // 创建后台下载任务
- (IBAction)cancelDownloadTask:(id)sender;  // 取消所有下载任务

@end

一、创建普通的下载任务

这种下载任务是可以取消的，代码如下：

- (IBAction)cancellableDownload:(id)sender {
    if (!self.cancellableTask) {
        if (!self.currentSession) {
            [self createCurrentSession];
        }

        NSString *imageURLStr = @"http://farm6.staticflickr.com/5505/9824098016_0e28a047c2_b_d.jpg";
        NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:imageURLStr]];
        self.cancellableTask = [self.currentSession downloadTaskWithRequest:request];

        [self setDownloadButtonsWithEnabled:NO];
        self.downloadedImageView.image = nil;

        [self.cancellableTask resume];
    }
}

如果当前的session为空，首先需要创建一个session（该session使用默认配置模式，其delegate为自己）：

/* 创建当前的session */
- (void)createCurrentSession {
    NSURLSessionConfiguration *defaultConfig = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
    self.currentSession = [NSURLSession sessionWithConfiguration:defaultConfig delegate:self delegateQueue:nil];
    self.currentSession.sessionDescription = kCurrentSession;
}

随后创建下载任务并启动。

这种任务是可取消的，即下次下载又从0.0%开始：

if (self.cancellableTask) {
    [self.cancellableTask cancel];
    self.cancellableTask = nil;
}

二、创建可恢复的下载任务

可恢复的下载任务支持断点续传，也就是如果暂停当前任务，在下次再执行任务时，将从之前的下载进度中继续进行。因此我们首先需要一个NSData对象来保存已经下载的数据：

/* 用于可恢复的下载任务的数据 */
@property (strong, nonatomic) NSData *partialData;

执行下载任务时，如果是恢复下载，那么就使用downloadTaskWithResumeData:方法根据partialData继续下载。代码如下：

- (IBAction)resumableDownload:(id)sender {
    if (!self.resumableTask) {
        if (!self.currentSession) {
            [self createCurrentSession];
        }

        if (self.partialData) { // 如果是之前被暂停的任务，就从已经保存的数据恢复下载
            self.resumableTask = [self.currentSession downloadTaskWithResumeData:self.partialData];
        }
        else { // 否则创建下载任务
            NSString *imageURLStr = @"http://farm3.staticflickr.com/2846/9823925914_78cd653ac9_b_d.jpg";
            NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:imageURLStr]];
            self.resumableTask = [self.currentSession downloadTaskWithRequest:request];
        }

        [self setDownloadButtonsWithEnabled:NO];
        self.downloadedImageView.image = nil;

        [self.resumableTask resume];
    }
}

在取消下载任务时，要将partialData数据保存起来，而且不要调用cancel方法：

else if (self.resumableTask) {
    [self.resumableTask cancelByProducingResumeData:^(NSData *resumeData) {
        // 如果是可恢复的下载任务，应该先将数据保存到partialData中，注意在这里不要调用cancel方法
        self.partialData = resumeData;
        self.resumableTask = nil;
    }];
}

另外在恢复下载时，NSURLSessionDownloadDelegate中的以下方法将被调用：

/* 从fileOffset位移处恢复下载任务 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
      downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
 didResumeAtOffset:(int64_t)fileOffset
expectedTotalBytes:(int64_t)expectedTotalBytes {
    NSLog(@"NSURLSessionDownloadDelegate: Resume download at %lld", fileOffset);
}

三、创建后台下载任务

后台下载任务，顾名思义，当程序进入后台后，下载任务依然继续执行。

首先创建一个后台session单例，这里的Session配置使用后台配置模式，使用backgroundSessinConfiguration:方法配置时应该通过后面的参数为该后台进程指定一个标识符，在有多个后台下载任务时这个标识符就起作用了。

/* 创建一个后台session单例 */
- (NSURLSession *)backgroundSession {
    static NSURLSession *backgroundSess = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        NSURLSessionConfiguration *config = [NSURLSessionConfiguration backgroundSessionConfiguration:kBackgroundSessionID];
        backgroundSess = [NSURLSession sessionWithConfiguration:config delegate:self delegateQueue:nil];
        backgroundSess.sessionDescription = kBackgroundSession;
    });

    return backgroundSess;
}

在创建后台下载任务时，应该使用后台session创建，然后resume。

- (IBAction)backgroundDownload:(id)sender {
    NSString *imageURLStr = @"http://farm3.staticflickr.com/2831/9823890176_82b4165653_b_d.jpg";
    NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:imageURLStr]];
    self.backgroundTask = [self.backgroundSession downloadTaskWithRequest:request];

    [self setDownloadButtonsWithEnabled:NO];
    self.downloadedImageView.image = nil;

    [self.backgroundTask resume];
}

在程序进入后台后，如果下载任务完成，程序委托中的对应方法将被回调：

/* 后台下载任务完成后，程序被唤醒，该方法将被调用 */
- (void)application:(UIApplication *)application handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier completionHandler:(void (^)())completionHandler {
    NSLog(@"Application Delegate: Background download task finished");

    // 设置回调的完成代码块
    self.backgroundURLSessionCompletionHandler = completionHandler;
}

然后调用NSURLSessionDownloadDelegate中的方法：

以下是

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didFinishDownloadingToURL:(NSURL*)location中的方法，该方法只有下载成功才被调用：

else if (session == self.backgroundSession) {
    self.backgroundTask = nil;
    AppDelegate *appDelegate = [AppDelegate sharedDelegate];
    if (appDelegate.backgroundURLSessionCompletionHandler) {
        // 执行回调代码块
        void (^handler)() = appDelegate.backgroundURLSessionCompletionHandler;
        appDelegate.backgroundURLSessionCompletionHandler = nil;
        handler();
    }
}

另外无论下载成功与否，以下方法都会被调用：

/* 完成下载任务，无论下载成功还是失败都调用该方法 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error {
    NSLog(@"NSURLSessionDownloadDelegate: Complete task");

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self setDownloadButtonsWithEnabled:YES];
    });

    if (error) {
        NSLog(@"下载失败：%@", error);
        [self setDownloadProgress:0.0];
        self.downloadedImageView.image = nil;
    }
}

取消后台下载任务时直接cancel即可：

else if (self.backgroundTask) {
    [self.backgroundTask cancel];
    self.backgroundTask = nil;
}

四、NSURLSessionDownloadDelegate

为了实现下载进度的显示，需要在委托中的以下方法中实现：

/* 执行下载任务时有数据写入 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
      downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
      didWriteData:(int64_t)bytesWritten // 每次写入的data字节数
 totalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten // 当前一共写入的data字节数
totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite // 期望收到的所有data字节数
{
    // 计算当前下载进度并更新视图
    double downloadProgress = totalBytesWritten / (double)totalBytesExpectedToWrite;
    [self setDownloadProgress:downloadProgress];
}

/* 根据下载进度更新视图 */
- (void)setDownloadProgress:(double)progress {
    NSString *progressStr = [NSString stringWithFormat:@"%.1f", progress * 100];
    progressStr = [progressStr stringByAppendingString:@"%"];

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        self.downloadingProgressView.progress = progress;
        self.currentProgress_label.text = progressStr;
    });
}

从已经保存的数据中恢复下载任务的委托方法，fileOffset指定了恢复下载时的文件位移字节数：

/* Sent when a download has been resumed. If a download failed with an
 * error, the -userInfo dictionary of the error will contain an
 * NSURLSessionDownloadTaskResumeData key, whose value is the resume
 * data.
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
                                      didResumeAtOffset:(int64_t)fileOffset
                                     expectedTotalBytes:(int64_t)expectedTotalBytes;

只有下载成功才调用的委托方法，在该方法中应该将下载成功后的文件移动到我们想要的目标路径：

/* Sent when a download task that has completed a download.  The delegate should
 * copy or move the file at the given location to a new location as it will be
 * removed when the delegate message returns. URLSession:task:didCompleteWithError: will
 * still be called.
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
                              didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location;

无论下载成功或失败都会调用的方法，类似于try-catch-finally中的finally语句块的执行。如果下载成功，那么error参数的值为nil，否则下载失败，可以通过该参数查看出错信息：

/* Sent as the last message related to a specific task.  Error may be
 * nil, which implies that no error occurred and this task is complete.
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task
                           didCompleteWithError:(NSError *)error;

后台下载的运行结果：

启动任务后，进入后台：

下载完成后，控制台将会“通知”我们：

2014-02-05 18:30:39.767 DownloadTask[3472:70b] Application Delegate: App did become active
2014-02-05 18:30:43.734 DownloadTask[3472:70b] Application Delegate: App will resign active
2014-02-05 18:30:43.735 DownloadTask[3472:70b] Application Delegate: App did enter background
2014-02-05 18:30:45.282 DownloadTask[3472:70b] Application Delegate: Background download task finished
2014-02-05 18:30:45.285 DownloadTask[3472:4907] NSURLSessionDownloadDelegate: Finish downloading
2014-02-05 18:30:45.301 DownloadTask[3472:4907] NSURLSessionDownloadDelegate: Complete task

再次启动程序，可以看到加载好的页面：

可以看到，通过后台下载让我们的程序更加异步地运行。NSURLSession封装了对应的接口，让我们要执行的任务更加专门化，这个新的网络架构的功能真的很强大。

本文的Demo基于https://github.com/ShinobiControls/iOS7-day-by-day改写，内容基本一致。