本篇讲述实现iOS文件下载功能，包含大文件下载，后台下载，杀死进程，重新启动时继续下载，设置下载并发数，监听网络改变等。
预览效果
附上Demo地址，如果觉得还行呢，就麻烦顺手给个star。
下载功能的实现
使用的网络连接的类为URLSession。在iOS7时推出，至此iOS系统才有了后台传输。在初始化URLSession前，需要先创建URLSessionConfiguration，可以理解为是URLSession需要的一个配置。URLSessionConfiguration有三种模式：
- default：可以使用缓存的Cache、Cookie、鉴权。
- ephemeral：仅内存缓存，不使用缓存的Cache、Cookie、鉴权。
- background：支持后台传输，需要一个identifier标识，用来重新连接session对象。
let configuration = URLSessionConfiguration.background(withIdentifier: "CXDownloadBackgroundSessionIdentifier"
创建URLSession，设置配信息、代理、代理线程：
// Create `URLSession`, configure information, proxy, proxy thread.
session = URLSession(configuration: configuration, delegate: self, delegateQueue: queue)
在实现下载前，还需要了解一个很重要的类：URLSessionTask，无论下载多少文件，我们只需要初始化一个URLSession即可，而每个task对应一个任务，需要通过task才能实现下载，URLSessionTask是一个基类，有四个子类：
- URLSessionDataTask：下载时，内容Data对象返回，需要我们不断写入文件。
- URLSessionUploadTask：继承URLSessionDataTask，内容以Data对象返回，协议方法中可以查看请求时上传内容的过程，支持后台传输。
- URLSessionStreamTask：建立了一个TCP/IP连接，替代InputStream/OutputStream，新的API可异步读写，自动通过HTTP代理连接远程服务器。
- URLSessionDownloadTask：推荐使用该task实现文件下载，断点续传系统帮我们做了，资源会下载到一个临时文件，下载完成需将文件移动至想要的路径，系统会删除临时路劲文件，暂停时，系统会返回Data对象，恢复下载时用这个data创建task，支持后台传输。
后台下载
到这里，已经可以通过URLSessionDataTask实现断点续传了，下面介绍如何实现后台下载，其实非常简单，一共三步：
- 创建URLSession时，需要创建后台模式URLSessionConfiguration，上面已经介绍过了。
- 在AppDelegate中实现下面方法，并定义变量保存completionHandler代码块：
// 应用处于后台，所有下载任务完成调用
func application(_ application: UIApplication, handleEventsForBackgroundURLSession identifier: String, completionHandler: @escaping () -> Void) {
CXDownloadManager.shared.setDidFinishEventsForBackgroundURLSession(completionHandler: completionHandler)
}
- 在下载类中实现下面URLSessionDelegate协议方法，其实就是先执行完task的协议，保存数据、刷新界面之后再执行在AppDelegate中保存的代码块：
// 应用处于后台，所有下载任务完成及URLSession协议调用之后调
public func urlSessionDidFinishEvents(forBackgroundURLSession session: URLSession) {
// Execute the block, the system generates a snapshot in the background, and releases the assertion that prevents the application from being suspended.
didFinishEventsForBackgroundURLSessionHandler?()
}
程序终止，再次启动继续下载：
后台下载实现之后，再看一下如何实现进程杀死后，再次启动时继续下载，在应用程序被杀掉时，系统会自动保存应用下载session信息，重新启动应用时，如果创建和之前相同identifier的session，系统会找到对应的session数据，并响应urlSession(_ session: URLSession, task: URLSessionTask, didCompleteWithError error: Error?)方法，操作如下：
public func urlSession(_ session: URLSession, task: URLSessionTask, didCompleteWithError error: Error?) {
guard let url = task.taskDescription else {
return
}
// Process killed when downloading, callback error when restarting.
if let err = error as? NSError,
let reason = err.userInfo[NSURLErrorBackgroundTaskCancelledReasonKey] {
CXDLogger.log(message: "Reason=\(reason)", level: .info)
guard let model = CXDownloadDatabaseManager.shared.getModel(by: url)
else {
return
}
model.state = .waiting
CXDownloadDatabaseManager.shared.updateModel(model, option: .state)
return
}
let taskProcessor = downloadTaskDict[url]
taskProcessor?.processSession(task: task, didCompleteWithError: error)
}
并发数设置
下面介绍一下下载并发数的设置：URLSession本身就支持多任务同时下载，它会根据性能内部控制同时下载的个数，建议最多设置5个。一个任务对应一个URLSessionDataTask，所以想多任务同时下载，需要创建多个task，可以用数组或字典保存。我们定义变量去记录当前下载文件个数及用户设置的最大下载个数。
监听网络改变
用AFN监听，可以点击这里查看
为了增加用户体验，往往在设置中会给用户一个选项， 选择蜂窝网络下是否允许下载。URLSessionConfiguration本身就有一个属性allowsCellularAccess，默认为YES，允许蜂窝网络下载。如果不需要用户随时变更这个选项，是可以用这个属性。但是对于正在下载的任务，修改这个属性是无效的，即我们已经通过session创建了task对象，开启了任务，再试图用。
private func setup() {
// Creates a database and a table.
_ = CXDownloadDatabaseManager.shared
currentCount = 0
let ud = UserDefaults.standard
let tmaxConcurrentCount = ud.integer(forKey: CXDownloadConfig.maxConcurrentCountKey)
maxConcurrentCount = tmaxConcurrentCount > 0 ? tmaxConcurrentCount : 1
allowsCellularAccess = ud.bool(forKey: CXDownloadConfig.allowsCellularAccessKey)
lock = NSLock()
// Single-threaded proxy queue.
queue = OperationQueue()
queue.maxConcurrentOperationCount = 1
// Defines the background session identifier.
let configuration = URLSessionConfiguration.background(withIdentifier: "CXDownloadBackgroundSessionIdentifier")
// Allows cellular network download, the default is true, which is turned on here. We added a variable to control the user's switching choice.
configuration.allowsCellularAccess = true
// Create `URLSession`, configure information, proxy, proxy thread.
session = URLSession(configuration: configuration, delegate: self, delegateQueue: queue)
}
所以创建URLSessionConfiguration时把allowsCellularAccess设为YES，然后定义一个变量去控制是否允许蜂窝网络下载，在网络状态改变及用户设置修改这个选项之后，调用暂停、开启任务。
数据保存
用FMDB存储数据，可以点击这里查看
下载速度计算
声明两个变量，一个记录时间，一个记录在特定时间内接收到的数据大小，在接收服务器返回数据的urlSession(_ session: URLSession, dataTask: URLSessionDataTask, didReceive data: Data)方法中，统计接收到数据的大小，达到时间限定时，计算速度=数据/时间，然后清空变量，为方便数据库存储，这里用的时间戳。
func processSession(dataTask: URLSessionDataTask, didReceive data: Data) {
let receivedBytes = dataTask.countOfBytesReceived + resumedFileSize
let allBytes = dataTask.countOfBytesExpectedToReceive + resumedFileSize
model.totalFileSize = allBytes
model.tmpFileSize = receivedBytes
let dataLength = data.count
// Calculates the size of the downloaded file within the speed time.
model.intervalFileSize += Int64(dataLength)
let intervals = CXDToolbox.getIntervalsWithTimestamp(model.lastSpeedTime)
if intervals > 1 {
// Calculates speed
model.speed = model.intervalFileSize / intervals
model.lastSpeedTime = CXDToolbox.getTimestampWithDate(Date())
}
let progress = Float(receivedBytes) / Float(allBytes)
//CXDLogger.log(message: "progress: \(progress)", level: .info)
model.progress = progress
// Update the specified model in database.
CXDownloadDatabaseManager.shared.updateModel(model, option: .progressData)
postProgressNotification()
// Reset it.
model.intervalFileSize = 0
}
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