一、NSURLSession概览

1 NSURLSession的类型

• 默认会话(Default Sessions)使用了持久的磁盘缓存，并且将用户的证书存入钥匙串
• 临时会话(Ephemeral Sessions)没有向磁盘中存入任何数据，所有相关内容都存在RAM中，当会话无效时，证书及缓存的数据都会被清除掉。
• 后台会话(Background Sessions)除了使用了一个单独的线程来处理会话之外，与默认会话类似。但使用后台会话有一些限制，比如会话必须提供事件交付的代理方法、只有HTTP和HTTPS协议支持后台会话、总是伴随着重定向。仅仅在上传文件时才支持后台会话，当你上传二进制对象或者数据流时是不支持后台会话的。当App进入后台时，后台传输就会被初始化。（需要注意的是iOS8和OS X 10.10之前的版本中后台会话是不支持数据任务（data task）的）

会话的类型都要通过NSURLSessionConfiguration来指定
NSURLSessonConfiguration的创建

//默认会话
    NSURLSessionConfiguration* defaultSessionConfiguration = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
//临时会话
    NSURLSessionConfiguration* ephemeralSessionConfiguration = [NSURLSessionConfiguration ephemeralSessionConfiguration];
//后台会话
    NSURLSessionConfiguration* backgroundSessionConfiguration = [NSURLSessionConfiguration backgroundSessionConfigurationWithIdentifier:@"bacjgroundID"];

+ (NSURLSession *)sessionWithConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)configuration;

+ (NSURLSession *)sessionWithConfiguration:(NSURLSessionConfiguration *)configuration delegate:(nullable id <NSURLSessionDelegate>)delegate delegateQueue:(nullable NSOperationQueue *)queue;

2 NSURLSession的各种任务

在一个Session会话中可以发起的任务分为三种：数据任务(Data task)，下载任务(Download task),上传任务(Upload task)。

• Data Task（数据任务）负责使用NSData对象来发送和接收数据。Data Task是为了那些简短的并且经常从服务器请求的数据而准备的。该任务可以没请求一次就对返回的数据进行一次处理。
• Download task（下载任务）以表单的形式接收一个文件的数据，该任务支持后台下载。
• Upload task（上传任务）以表单的形式上传一个文件的数据，该任务同样支持后台下载。

二.RUL编码

1 概述

1.URL编码概述

无论是GET、POST还是其他的请求，与服务器交互的URL是需要进行编码的。因为进行URL编码的参数服务器那边才能进行解析，为了能和服务器正常的交互，我们需要对我们的参数进行转义和编码。先简单的聊一下什么是URL吧，其实URL是URI（Uniform Resource Identifier ---- 统一资源定位符）的一种。URL就是互联网上资源的地址，用户可以通过URL来找到其想访问的资源。RFC3986文档规定，<font color = red>Url中只允许包含英文字母（a-zA-Z）、数字（0-9）、-_.~4个特殊字符以及所有保留字符，</font>如果你的URL中含有汉字，那么就需要对其进行转码了。<font color = red>RFC3986中指定了以下字符为保留字符：! * ' ( ) ; : @ & = + $ , / ? # [ ]。</font>

在URL编码时有一定的规则，在Get请求中Query是存放在URL后边，而在POST中是放在Request的Body中。如果你的参数只是一个<font color = red>key-Value</font>, 那么Query的形式就是key = value。如果你的参数是一个数组比如<font color = red>key = [itme1, item2, item3,……]</font>，那么你的Query的格式就是<font color = red>key[]=item1&key[itme2]&key[item3]……</font>。如果你的参数是一个字典比如<font color = red>key = ["subKey1":"item1", "subKey2":"item2"]</font>， 那么Query对应的形式就是<font color = red>key[subKey1]=item1&key[subKey2]=item2</font>.接下来我们要做的就是将字典进行URL编码。

2.编码

AFNetworking中对应的编码如下：

NSString * AFQueryStringFromParameters(NSDictionary *parameters) {
    NSMutableArray *mutablePairs = [NSMutableArray array];
    for (AFQueryStringPair *pair in AFQueryStringPairsFromDictionary(parameters)) {
        [mutablePairs addObject:[pair URLEncodedStringValue]];
    }

    return [mutablePairs componentsJoinedByString:@"&"];
}

NSArray * AFQueryStringPairsFromDictionary(NSDictionary *dictionary) {
    return AFQueryStringPairsFromKeyAndValue(nil, dictionary);
}

NSArray * AFQueryStringPairsFromKeyAndValue(NSString *key, id value) {
    NSMutableArray *mutableQueryStringComponents = [NSMutableArray array];

    NSSortDescriptor *sortDescriptor = [NSSortDescriptor sortDescriptorWithKey:@"description" ascending:YES selector:@selector(compare:)];

    if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
        NSDictionary *dictionary = value;
        // Sort dictionary keys to ensure consistent ordering in query string, which is important when deserializing potentially ambiguous sequences, such as an array of dictionaries
        for (id nestedKey in [dictionary.allKeys sortedArrayUsingDescriptors:@[ sortDescriptor ]]) {
            id nestedValue = dictionary[nestedKey];
            if (nestedValue) {
                [mutableQueryStringComponents addObjectsFromArray:AFQueryStringPairsFromKeyAndValue((key ? [NSString stringWithFormat:@"%@[%@]", key, nestedKey] : nestedKey), nestedValue)];
            }
        }
    } else if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
        NSArray *array = value;
        for (id nestedValue in array) {
            [mutableQueryStringComponents addObjectsFromArray:AFQueryStringPairsFromKeyAndValue([NSString stringWithFormat:@"%@[]", key], nestedValue)];
        }
    } else if ([value isKindOfClass:[NSSet class]]) {
        NSSet *set = value;
        for (id obj in [set sortedArrayUsingDescriptors:@[ sortDescriptor ]]) {
            [mutableQueryStringComponents addObjectsFromArray:AFQueryStringPairsFromKeyAndValue(key, obj)];
        }
    } else {
        [mutableQueryStringComponents addObject:[[AFQueryStringPair alloc] initWithField:key value:value]];
    }

    return mutableQueryStringComponents;
}

三、数据任务--NSURLSesionDataTask

NSURLSessionDataTask的使用步骤

• 首先我们先创建会话使用的URL，在创建URL是我们要对parameters字典参数进行URL编码。如果是GET方式的请求的话就使用?号将我们编码后的字符串拼接到URL后方即可。
• 然后创建我们会话使用的请求（NSURLMutableRequest）,在创建请求时我们要指定请求方式是POST还是GET。如果是POST方式，我们就将编码后的URL字符串放入request的HTTPBody中即可，有一点需要注意的是我们传输的数据都是二进制的，所以在将字符串存入HTTPBody之前要将其转换成二进制，在转换成二进制的同时我们使用的是UTF8这种编码格式。
• 创建完Request后，我们就该创建URLSession了，此处我们为了简单就获取了全局的Session单例。我们使用这个Session单例创建了含有Request对象的一个DataTask。在这个DataTask创建时，有一个尾随闭包，这个尾随闭包用来接收服务器返回来的数据。当然此处可以指定代理，使用代理来接收和解析数据的，稍后会介绍到。
• 最后切记创建好的Data Task是处于挂起状态的，需要你去唤醒它，所以我们要调用dataTask的resume方法进行唤醒。具体如下所示。

    NSString* baseUrlStr = [NSString stringWithUTF8String:"www.baidu.com"];
    
    NSURL* url = [NSURL URLWithString:baseUrlStr];
    
    NSMutableURLRequest* mutableRequest = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];
    
    //设置请求方式
    mutableRequest.HTTPMethod = @"GET";
    
    //参数编码
    
    //拼接参数
    //get 用 ？
    //post httpbody
    
    
    //创建data task
    NSURLSessionDataTask* dataTask = [self.session dataTaskWithRequest:mutableRequest completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
    
    }];
    
    //唤起
    [dataTask resume];
    

四、上传任务 --- Upload Task

NSURLSessionUploadTask的使用步骤：

• 先创建URL和request并为request指定请求方式为POST
• 然后创建Session，此处我们使用SessionConfiguration为Session的类型指定为default session类型。并为该Session指定代理对象为self。
• 最后使用Session来创建upload task，在创建upload task时为上传任务指定NSURLRequest对象，并且传入要上传的表单数据formData，当然不要忘了将任务进行唤醒。

    NSString* baseUrlStr = [NSString stringWithUTF8String:"www.baidu.com"];
    
    NSURL* url = [NSURL URLWithString:baseUrlStr];
    
    NSMutableURLRequest* mutableRequest = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];
    
    //设置请求方式
    mutableRequest.HTTPMethod = @"POST";
    //参数编码
    
    //拼接参数
    //post httpbody
    
    //上传文件的数据
    NSString* uploadStr = @"this is a upload str";
    NSData* uploadData = [uploadStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    NSURLSessionUploadTask* uploadTask = [self.session uploadTaskWithRequest:mutableRequest fromData:uploadData completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
        
    }];
    
    //唤醒
    [uploadTask resume];

备注：
在上传文件时，如果你想时刻的监听上传的进度，你可以去实现NSURLSessionTaskDelegate中的didSendBodyData方法，该方法会实时的监听文件上传的速度。

bytesSent回调参数表示本次上传的字节数，
totalBytesSend回调参数表示已经上传的数据大小，totalBytesExpectedToSend表示文件公有的大小。

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didSendBodyData:(int64_t)bytesSent totalBytesSent:(int64_t)totalBytesSent totalBytesExpectedToSend:(int64_t)totalBytesExpectedToSend

五、下载任务--Download Task

1.创建后台会话

    NSURLSessionConfiguration* backgroundSessionConfiguration = [NSURLSessionConfiguration backgroundSessionConfigurationWithIdentifier:@"bacjgroundID"];
    
    self.session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:backgroundSessionConfiguration delegate:self delegateQueue:queue];

2.开始下载

    NSURLSessionConfiguration* backgroundSessionConfiguration = [NSURLSessionConfiguration backgroundSessionConfigurationWithIdentifier:@"bacjgroundID"];
    
    self.session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:backgroundSessionConfiguration delegate:self delegateQueue:nil];
    
    
    if (self.resumeData) {
        //如果有已下载的数据
        self.downloadTask = [self.session downloadTaskWithResumeData:self.resumeData completionHandler:^(NSURL * _Nullable location, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
            //Block下载方式不适合大文件下载
            
            //接收数据
            //确定文件路径
            //剪切文件
        }];
    }else{
        //没下载过
        NSString* baseUrlStr = [NSString stringWithUTF8String:"www.baidu.com"];
        
        NSURL* url = [NSURL URLWithString:baseUrlStr];
        
        NSMutableURLRequest* mutableRequest = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];
        
        //设置请求方式
        mutableRequest.HTTPMethod = @"POST";
        //参数编码
        
        //拼接参数
        //post httpbody
        
        //上传文件的数据
        NSString* uploadStr = @"this is a upload str";
        NSData* uploadData = [uploadStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        
        self.downloadTask = [self.session downloadTaskWithRequest:mutableRequest completionHandler:^(NSURL * _Nullable location, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
            //Block下载方式不适合大文件下载
            
            //接收数据
            //确定文件路径
            //剪切文件
            
        }];
    }
    [self.downloadTask resume];

推荐使用代理方法来处理下载

3.下载的暂停与恢复

//取消下载(不可以恢复)
- (void)cancleDownLoad
{
    [self.downloadTask cancel];
}
//可以恢复下载
- (void)cancleByResumeData
{
    [self.downloadTask cancelByProducingResumeData:^(NSData * _Nullable resumeData) {
        self.resumeData = resumeData;
    }];
}
//挂起下载
- (void)suspendDownLoad
{
    [self.downloadTask suspend];
}
//回复继续下载
- (void)resumeDownLoad
{
    [self.downloadTask resume];
}

4.下载任务的回调

NSURLSessionDownloadDelegate中的方法

/**
 下载完成

 @param session session对象
 @param downloadTask downloadTask对象
 @param location 临时文件的下载目录
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location
{
    //临时文件在下载完成之后如果你不做任何处理的话，那么就会被自动删除
    
    //创建文件存储路径
    //移动临时文件
}


/**
 下载文件偏移，主要用于断点续传

 @param session session对象
 @param downloadTask downloadTask对象
 @param fileOffset 已经下载文件的大小
 @param expectedTotalBytes 文件的总大小
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didResumeAtOffset:(int64_t)fileOffset expectedTotalBytes:(int64_t)expectedTotalBytes
{
    //更新下载进度条
}



/**
 实时监听下载任务回调

 @param session session对象
 @param downloadTask downloadTask对象
 @param bytesWritten 本次下载的数据
 @param totalBytesWritten 已经下载的数据总量
 @param totalBytesExpectedToWrite 文件的总量
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didWriteData:(int64_t)bytesWritten totalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite
{
    //更新下载进度条
}

//后台下载完成之后的操作
- (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session
{
    //配合application:handleEventsForBackgroundURLSession:completionHandler:方法使用
}

//当NSURLSession在后台开启几个任务之后, 如果有其他几个任务完成后系统会调用应用程序的
- (void)application:(UIApplication *)application handleEventsForBackgroundURLSession:(NSString *)identifier completionHandler:(void (^)())completionHandler
{
    
}

NSURLSessionTaskDelegate中的方法

//任务完成 不管是不是下载都会调用
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error
{
    
}

六、网络缓存

网络缓存在网络请求中使用的还是蛮多的，尤其是加载一些H5页面时经常会加一些缓存来提高用户体验。有时的一些数据也会进行缓存，你可将数据缓存到你的SQLite数据库、PList文件，或者直接使用NSURLSession相关的东西进行缓存。

1、缓存策略

在配置网络请求缓存时，有着不同的请求缓存策略。下方就是所有支持的网络缓存策略：

• NSURLRequestUseProtocolCachePolicy -- 缓存存在就读缓存，若不存在就请求服务器
• NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData -- 忽略缓存，直接请求服务器数据
• NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad -- 本地如有缓存就使用，忽略其有效性，无则请求服务器
• NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad -- 直接加载本地缓存，没有也不请求网络
• NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData -- 尚未实现
• NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData -- 尚未实现

2、NSMutableURLRequest指定缓存策略

mutableRequest.cachePolicy = NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData

缓存目录默认为~/Library/Caches/[Boundle ID]/fsCachedData/缓存文件

3、NSURLSessionConfiguration指定缓存策略

    SessionConfiguration.requestCachePolicy = NSURLRequestReloadIgnoringCacheData;

4、NSURLCache + request进行缓存

    NSInteger memoryCapacity = 4 * 1024 * 1024;
    NSInteger diskCapacity = 10 * 1024 * 1024;
    NSString* cacheFilePath = @"myCache";
    
    NSURLCache* urlCache = [[NSURLCache alloc] initWithMemoryCapacity:memoryCapacity diskCapacity:diskCapacity diskPath:cacheFilePath];
    [NSURLCache setSharedURLCache:urlCache];

有一点需要注意的是此处设置的缓存路径是相对于/Library/Caches/[Boundle ID]/的

5、NSURLCache +SessionConfiguration进行缓存

    SessionConfiguration.requestCachePolicy = NSURLRequestReloadIgnoringCacheData;
    NSInteger memoryCapacity = 4 * 1024 * 1024;
    NSInteger diskCapacity = 10 * 1024 * 1024;
    NSString* cacheFilePath = @"myCache";
    
    NSURLCache* urlCache = [[NSURLCache alloc] initWithMemoryCapacity:memoryCapacity diskCapacity:diskCapacity diskPath:cacheFilePath];
    SessionConfiguration.URLCache = urlCache;

6、清除缓存

NSFileManager removeItemAtPath

七、请求认证

1.认证方式

• NSURLAuthenticationMethodHTTPBasic: HTTP基本认证，需要提供用户名和密码
• NSURLAuthenticationMethodHTTPDigest: HTTP数字认证，与基本认证相似需要用户名和密码
• NSURLAuthenticationMethodHTMLForm: HTML表单认证，需要提供用户名和密码
• NSURLAuthenticationMethodNTLM: NTLM认证，NTLM（NT LAN Manager）是一系列旨向用户提供认证，完整性和机密性的微软安全协议
• NSURLAuthenticationMethodNegotiate: 协商认证
• NSURLAuthenticationMethodClientCertificate: 客户端认证，需要客户端提供认证所需的证书
• NSURLAuthenticationMethodServerTrust: 服务端认证，由认证请求的保护空间提供信任

后两个就是我们在请求HTTPS时会遇到的认证，需要服务器或者客户端来提供认证的，这个证书就是我们平时常说的CA证书.

2.认证处理策略

当我们进行网络求时，会对相应的认证做出响应。在NSURLSession进行网络请求时支持四种证书处理策略，这些认证处理策略以枚举的形式来存储，枚举的类型为NSURLSessionAuthChallengeDisposition。下方就是认证的所有处理策略:

• NSURLSessionAuthChallengeUseCredential 使用证书
• NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling 执行默认处理, 类似于该代理没有被实现一样，credential参数会被忽略
• NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge 取消请求，credential参数同样会被忽略
• NSURLSessionAuthChallengeRejectProtectionSpace 拒绝保护空间，重试下一次认证，credential参数同样会被忽略

3.HTTPS请求证书处理

发起上述https请求后，就会执行下方的代理方法。下方的委托代理方法属于NSURLSessionDelegate中处理认证的方法，也就是如果服务器需要认证时就会执行下方的回调方法。下方代码首先从授权质疑的保护空间中取出认证方式，然后根据不同的认证方式进行不同的处理。下方给出了两种认证方式的处理，上面的if语句块赋值服务端认证，下面的if语句块负责HTTP的基本认证。具体处理方式如下所示。有一点需要注意的是如果在该委托回调方法中如果不执行completionHandler闭包，那么认证就会失效，是请求不到数据的。

/**
 服务器需要验证时会触发

 @param session session对象
 @param challenge 授权质疑
 @param completionHandler block
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didReceiveChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge completionHandler:(void (^)(NSURLSessionAuthChallengeDisposition disposition, NSURLCredential * __nullable credential))completionHandler {
    
    // 判断是否是信任服务器证书
    if(challenge.protectionSpace.authenticationMethod == NSURLAuthenticationMethodServerTrust) {
        //https
        // 告诉服务器，客户端信任证书
        // 创建凭据对象
        NSURLCredential *credntial = [NSURLCredential credentialForTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust];
        // 通过completionHandler告诉服务器信任证书
        completionHandler(NSURLSessionAuthChallengeUseCredential,credntial);
    }
    /**
      * HTTP BASE
     */
    if (challenge.protectionSpace.authenticationMethod == NSURLAuthenticationMethodHTTPBasic) {
        NSURLCredential *credntial = [[NSURLCredential alloc] initWithUser:@"username" password:@"password" persistence:NSURLCredentialPersistenceForSession];
        completionHandler(NSURLSessionAuthChallengeUseCredential,credntial);
    }
    //取消请求
    completionHandler(NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge,nil);
}

八、NSURLSession相关代理

1、NSURLSessionDelegate

1. didReceiveChallenge
   其他

//Session无效后被调用
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session didBecomeInvalidWithError:(nullable NSError *)error
{
    
}
//后台Session在执行完后台任务后所执行的方法
- (void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession *)session
{
    
}

2、NSURLSessionTaskDelegate

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task
willPerformHTTPRedirection:(NSHTTPURLResponse *)response
        newRequest:(NSURLRequest *)request
 completionHandler:(void (^)(NSURLRequest * _Nullable))completionHandler;
{
    
}

3、NSURLSessionDataDelegate

NSURLSessionDataDelegate中的方法主要是用来处理Data Task任务相应的事件的

1、相应处理策略

• NSURLSessionResponseCancel 取消数据的加载，默认为 Cancel。此处理方式就是忽略数据的加载，取消对响应数据的进一步解析
• NSURLSessionResponseAllow 允许继续操作, 会执行 NSURLSessionDataDelegate中的dataTaskDidReceiveData回调方法
• NSURLSessionResponseBecomeDownload 将Data Task的响应转变为DownloadTask，会执行NSURLSessionDownloadDelegate代理中相应的方法
• NSURLSessionResponseBecomeStream 将Data Task的响应转变为DownloadTask，会执行NSURLSessionStreamDelegate代理中相应的方法

2.代理方法

/**
 收到响应时会执行的方法

 @param session session
 @param dataTask dataTask
 @param response 服务器响应
 @param completionHandler block
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
didReceiveResponse:(NSURLResponse *)response
 completionHandler:(void (^)(NSURLSessionResponseDisposition disposition))completionHandler
{
    //处理策略设置成Allow后会执行下方的方法，如果响应处理策略不是Allow那么就不会接收到服务器的Data
}

/**
 接收数据后会执行的方法
 
 @param session session
 @param dataTask dataTask
 @param data 接收的数据
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
    didReceiveData:(NSData *)data
{
    
}

/**
 任务转变为下载时所执行的方法

 @param session session
 @param dataTask dataTask
 @param downloadTask downloadTask
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
didBecomeDownloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask
{
    
}

/**
 任务转变为streamTask时所执行的方法

 @param session session
 @param dataTask dataTask
 @param streamTask streamTask
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
didBecomeStreamTask:(NSURLSessionStreamTask *)streamTask
{
    //iOS9
}


/**
 将要进行缓存时执行的方法

 @param session session
 @param dataTask dataTask
 @param proposedResponse streamTask
 @param completionHandler block
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
 willCacheResponse:(NSCachedURLResponse *)proposedResponse
 completionHandler:(void (^)(NSCachedURLResponse * _Nullable cachedResponse))completionHandler
{
    
}