Alamofire（8）— 终章（网络监控&通知&下载器封装）

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Alamofire 目录直通车 --- 和谐学习，不急不躁！

非常高兴，这个 Alamofire 篇章马上也结束了！那么这也作为 Alamofire 的终章，给大家介绍整个 Alamofire 剩余的内容，以及下载器封装，最后总结一下！

一、NetworkReachabilityManager

这个类主要对 SystemConfiguration.framework 中的 SCNetworkReachability 相关的东西进行封装的，主要用来管理和监听网络状态的变化

1️⃣：首先我们来使用监听网络状态

let networkManager = NetworkReachabilityManager(host: "www.apple.com")

func application(_ application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {
    /// 网络监控
    networkManager!.listener = {
        status in
        var message = ""
        switch status {
        case .unknown:
            message = "未知网络,请检查..."
        case .notReachable:
            message = "无法连接网络,请检查..."
        case .reachable(.wwan):
            message = "蜂窝移动网络,注意节省流量..."
        case .reachable(.ethernetOrWiFi):
            message = "WIFI-网络,使劲造吧..."
        }
        print("***********\(message)*********")
        let alertVC = UIAlertController(title: "网络状况提示", message: message, preferredStyle: .alert)
        alertVC.addAction(UIAlertAction(title: "我知道了", style: .default, handler: nil))
        self.window?.rootViewController?.present(alertVC, animated: true, completion: nil)
    }
    networkManager!.startListening()
    
    return true
}
  • 用法非常简单，因为考虑到全局监听，一般都会写在didFinishLaunchingWithOptions
  • 创建 NetworkReachabilityManager 对象
  • 设置回调，通过回调的 status 来处理事务
  • 最后一定要记得开启监听（内部重点封装）

2️⃣：底层源码分析

1：我们首先来看看 NetworkReachabilityManager 的初始化

public convenience init?(host: String) {
    guard let reachability = SCNetworkReachabilityCreateWithName(nil, host) else { return nil }
    self.init(reachability: reachability)
}

private init(reachability: SCNetworkReachability) {
    self.reachability = reachability
    // 将前面的标志设置为无保留值，以表示未知状态
    self.previousFlags = SCNetworkReachabilityFlags(rawValue: 1 << 30)
}
  • 底层源码里面调用 SCNetworkReachabilityCreateWithName 创建了 reachability 对象,这也是我们 SystemConfiguration 下非常非常重要的类！
  • 保存在这个 reachability 对象，方便后面持续使用
  • 将前面的标志设置为无保留值，以表示未知状态
  • 其中初始化方法中，也提供了默认创建，该实例监视地址 0.0.0.0
  • 可达性将 0.0.0.0地址 视为一个特殊的 token，它可以监视设备的一般路由状态，包括 IPv4和IPv6。

2：open var listener: Listener?

  • 这里也就是对外提供的状态回调闭包

3：networkManager!.startListening() 开启监听

这里也是这个内容点的重点所在

open func startListening() -> Bool {
    // 获取上下文结构信息
    var context = SCNetworkReachabilityContext(version: 0, info: nil, retain: nil, release: nil, copyDescription: nil)
    context.info = Unmanaged.passUnretained(self).toOpaque()
    // 将客户端分配给目标，当目标的可达性发生更改时，目标将接收回调
    let callbackEnabled = SCNetworkReachabilitySetCallback(
        reachability,
        { (_, flags, info) in
            let reachability = Unmanaged<NetworkReachabilityManager>.fromOpaque(info!).takeUnretainedValue()
            reachability.notifyListener(flags)
        },
        &context
    )
    // 在给定分派队列上为给定目标调度或取消调度回调
    let queueEnabled = SCNetworkReachabilitySetDispatchQueue(reachability, listenerQueue)
    // 异步执行状态，以及通知
    listenerQueue.async {
        guard let flags = self.flags else { return }
        self.notifyListener(flags)
    }
    return callbackEnabled && queueEnabled
}
  • 调用SCNetworkReachabilityContext的初始化，这个结构体包含用户指定的数据和回调函数.
  • Unmanaged.passUnretained(self).toOpaque()就是将非托管类引用转换为指针
  • SCNetworkReachabilitySetCallback：将客户端分配给目标，当目标的可达性发生更改时，目标将接收回调。（这也是只要我们的网络状态发生改变时，就会响应的原因）
  • 在给定分派队列上为给定目标调度或取消调度回调
  • 异步执行状态信息处理，并发出通知

4：self.notifyListener(flags) 我们看看状态处理以及回调

  • 调用了listener?(networkReachabilityStatusForFlags(flags)) 在回调的时候还内部处理了 flags
  • 这也是可以理解的，我们需要不是一个标志位，而是蜂窝网络、WIFI、无网络！ 
func networkReachabilityStatusForFlags(_ flags: SCNetworkReachabilityFlags) -> NetworkReachabilityStatus {
    guard isNetworkReachable(with: flags) else { return .notReachable }

    var networkStatus: NetworkReachabilityStatus = .reachable(.ethernetOrWiFi)

#if os(iOS)
    if flags.contains(.isWWAN) { networkStatus = .reachable(.wwan) }
#endif
    return networkStatus
}
  • 通过 isNetworkReachable 判断有无网络
  • 通过 .reachable(.ethernetOrWiFi) 是否存在 WIFI 网络
  • iOS端 还增加了 .reachable(.wwan) 判断蜂窝网络

3️⃣：小结

网络监听处理，还是非常简单的！代码的思路也没有太恶心，就是通过 SCNetworkReachabilityRef 这个一个内部类去处理网络状态，然后通过对 flags 分情况处理，确定是无网络、还是WIFI、还是蜂窝

三、AFError错误处理

AFError中将错误定义成了五个大类型

// 当“URLConvertible”类型无法创建有效的“URL”时返回。
case invalidURL(url: URLConvertible)
// 当参数编码对象在编码过程中抛出错误时返回。
case parameterEncodingFailed(reason: ParameterEncodingFailureReason)
// 当多部分编码过程中的某个步骤失败时返回。
case multipartEncodingFailed(reason: MultipartEncodingFailureReason)
// 当“validate()”调用失败时返回。
case responseValidationFailed(reason: ResponseValidationFailureReason)
// 当响应序列化程序在序列化过程中遇到错误时返回。
case responseSerializationFailed(reason: ResponseSerializationFailureReason)

这里通过对枚举拓展了计算属性，来直接对错误类型进行 if判断，不用在 switch 一个一个判断了

extension AFError {
    // 返回AFError是否为无效URL错误
    public var isInvalidURLError: Bool {
        if case .invalidURL = self { return true }
        return false
    }
    // 返回AFError是否是参数编码错误。
    // 当“true”时，“underlyingError”属性将包含关联的值。
    public var isParameterEncodingError: Bool {
        if case .parameterEncodingFailed = self { return true }
        return false
    }
    // 返回AFError是否是多部分编码错误。
    // 当“true”时，“url”和“underlyingError”属性将包含相关的值。
    public var isMultipartEncodingError: Bool {
        if case .multipartEncodingFailed = self { return true }
        return false
    }
    // 返回“AFError”是否为响应验证错误。
    // 当“true”时，“acceptableContentTypes”、“responseContentType”和“responseCode”属性将包含相关的值。
    public var isResponseValidationError: Bool {
        if case .responseValidationFailed = self { return true }
        return false
    }
    // 返回“AFError”是否为响应序列化错误。
    // 当“true”时，“failedStringEncoding”和“underlyingError”属性将包含相关的值。
    public var isResponseSerializationError: Bool {
        if case .responseSerializationFailed = self { return true }
        return false
    }
}

小结

AFError 错误处理，这个类的代码也是非常简单的！大家自行阅读以下应该没有太多疑问,这里也就不花篇幅去啰嗦了！

四、Notifications & Validation

Notifications 核心重点

extension Notification.Name {
    /// Used as a namespace for all `URLSessionTask` related notifications.
    public struct Task {
        /// Posted when a `URLSessionTask` is resumed. The notification `object` contains the resumed `URLSessionTask`.
        public static let DidResume = Notification.Name(rawValue: "org.alamofire.notification.name.task.didResume")
        /// Posted when a `URLSessionTask` is suspended. The notification `object` contains the suspended `URLSessionTask`.
        public static let DidSuspend = Notification.Name(rawValue: "org.alamofire.notification.name.task.didSuspend")
        /// Posted when a `URLSessionTask` is cancelled. The notification `object` contains the cancelled `URLSessionTask`.
        public static let DidCancel = Notification.Name(rawValue: "org.alamofire.notification.name.task.didCancel")
        /// Posted when a `URLSessionTask` is completed. The notification `object` contains the completed `URLSessionTask`.
        public static let DidComplete = Notification.Name(rawValue: "org.alamofire.notification.name.task.didComplete")
    }
}
  • Notification.Name 通过扩展了一个 Task 这样的结构体，把跟 task 相关的通知都绑定在这个 Task上，因此，在代码中就可以这么使用：
NotificationCenter.default.post(
                name: Notification.Name.Task.DidComplete,
                object: strongSelf,
                userInfo: [Notification.Key.Task: task]
            )
  • Notification.Name.Task.DidComplete 表达的非常清晰，一般都能知道是 task 请求完成之后的通知。再也不需要恶心的字符串，需要匹配，万一写错了，那么也是一种隐藏的危机！

Notification userinfo&key 拓展

extension Notification {
    /// Used as a namespace for all `Notification` user info dictionary keys.
    public struct Key {
        /// User info dictionary key representing the `URLSessionTask` associated with the notification.
        public static let Task = "org.alamofire.notification.key.task"
        /// User info dictionary key representing the responseData associated with the notification.
        public static let ResponseData = "org.alamofire.notification.key.responseData"
    }
}
  • 扩展了Notification,新增了一个 Key结构体，这个结构体用于取出通知中的 userInfo。
  • 使用 userInfo[Notification.Key.ResponseData] = data 
NotificationCenter.default.post(
    name: Notification.Name.Task.DidResume,
    object: self,
    userInfo: [Notification.Key.Task: task]
)
  • 设计的本质就是为了更加简洁！大家也可以从这种思维得出一些想法运用到实际开发中： 按照自己的业务创建不同的结构体就可以了。

小结

  • Notifications 其实是一个 Task结构体，该结构体中定义了一些字符串，这些字符串就是所需通知的 key，当网络请求 DidResume、DIdSuspend、DIdCancel、DidComplete 都会发出通知。
  • Validation 主要是用来验证请求是否成功，如果出错了就做相应的处理

五、下载器

这里的下载器笔者是基于 Alamofire（2）— 后台下载 继续给大家分析几个关键点

1️⃣：暂停&继续&取消

//MARK: - 暂停/继续/取消
func suspend() {
    self.currentDownloadRequest?.suspend()
}
func resume() {
    self.currentDownloadRequest?.resume()
}
func cancel() {
    self.currentDownloadRequest?.cancel()
}
  • 通过我们的下载事务管理者：Request 管理 task 任务的生命周期
  • 其中task事务就是通过调用 suspend 和 resume 方法
  • cancel 里面调用：downloadDelegate.downloadTask.cancel { self.downloadDelegate.resumeData = $0 } 保存了取消时候的 resumeData

2️⃣：断点续传

断点续传的重点：就是保存响应 resumeData，然后调用：manager.download(resumingWith: resumeData)

if let resumeData = currentDownloadRequest?.resumeData {
    let documentUrl = FileManager.default.urls(for: .documentDirectory, in: .userDomainMask).first
    let fileUrl     = documentUrl?.appendingPathComponent("resumeData.tmp")
    try! resumeData.write(to: fileUrl!)
    currentDownloadRequest = LGDowloadManager.shared.manager.download(resumingWith: resumeData)
}
  • 看到这里大家也就能感受到其实断点续传最重要的是保存resumeData
  • 然后处理文件路径，保存
  • 最后调用 download(resumingWith: resumeData) 就可以轻松实现断点续传

3️⃣：应用程序被用户kill的时候

1：准备条件

我们们在前面Alamofire（2）— 后台下载处理的时候，针对 URLSession 是由要求的

  • 必须使用 background(withIdentifier:) 方法创建 URLSessionConfiguration，其中这个 identifier 必须是固定的，而且为了避免跟 其他App 冲突，建议这个identifier 跟应用程序的 Bundle ID相关，保证唯一
  • 创建URLSession的时候，必须传入delegate
  • 必须在App启动的时候创建 Background Sessions，即它的生命周期跟App几乎一致，为方便使用，最好是作为 AppDelegate 的属性，或者是全局变量。

2：测试反馈

OK，准备好了条件，我们开始测试！当应用程序被用户杀死的时候,再回来！

⚠️ 我们惊人的发现，会报错：load failed with error Error Domain=NSURLErrorDomain Code=-999, 这个BUG 我可是经常看见，于是飞快定位：

urlSession(_ session: URLSession, task: URLSessionTask, didCompleteWithError error: Error?)

😲 果然应用程序会回到完成代理，大家如果细心想一想也是可以理解的：应用程序被用户kill,也是舒服用户取消，这个任务执行失败啊！ 😲

3：处理事务

if let error = error {
    if let resumeData = (error as NSError).userInfo[NSURLSessionDownloadTaskResumeData] as? Data {
        LGDowloadManager.shared.resumeData = resumeData
        print("保存完毕,你可以断点续传!")
    }
}
  • 错误获取,然后转成相应 NSError
  • 通过 error 获取里面 inifo , 再通过 key 拿到相应的 resumeData
  • 因为前面这个已经保证了生命周期的单利，就可以启动应用程序的时候保存
  • 下次点击同一个URL下载的时候，只要取出对应的 task 保存的 resumeData
  • 执行download(resumingWith: resumeData) 完美！

当然如果你有特殊封装也可以执行调用 Alamofire 封装的闭包

manager.delegate.taskDidComplete = { (session, task, error) in
    print("**************")
    if let error = error {
        if let resumeData = (error as NSError).userInfo[NSURLSessionDownloadTaskResumeData] as? Data {
            LGDowloadManager.shared.resumeData = resumeData
            print("保存完毕,你可以断点续传!")
        }
    }
    print("**************")
}

4️⃣：APP Crash或者被系统关闭时候

问题

这里我们在实际开发过程中，也会遇到各种各样的BUG，那么在下载的时候 APP Crash 也是完全可能的！问题在于：我们这个时候怎么办？

思考

我们通过上面的条件，发现其实 apple 针对下载任务是有特殊处理的！我把它理解是在另一进程处理的！下载程序的代理方法还是会继续执行！那么我在直接把所有下载相关代理方法全部断点

测试结果

// 告诉委托下载任务已完成下载
func urlSession(
        _ session: URLSession,
        downloadTask: URLSessionDownloadTask,
        didFinishDownloadingTo location: URL)
// 下载进度也会不断执行
func urlSession(
        _ session: URLSession,
        downloadTask: URLSessionDownloadTask,
        didWriteData bytesWritten: Int64,
        totalBytesWritten: Int64,
        totalBytesExpectedToWrite: Int64)
  • 我们的程序回来，会在后台默默执行
  • urlSession(_ session: URLSession, task: URLSessionTask, didCompleteWithError error: Error?) 完成也会调用

问题一：OK，看似感觉一切都完美（不需要处理），但是错了：我们用户不知道你已经在后台执行了，他有可能下次进来有点击下载（还有UI页面，也没有显示的进度）

问题二：因为 Alamofire 的 request 没有创建，所以没有对应的 task

思路：重重压力，我找到了一个非常重要的闭包（URLSession 的属性）-- getTasksWithCompletionHandler 于是有下面这么一段代码

manager.session.getTasksWithCompletionHandler({ (dataTasks, uploadTasks, downloadTasks) in
    print(dataTasks)
    print(uploadTasks)
    print(downloadTasks)
})
  • 这个闭包能够监听到当前session里正在执行的任务,我们只需要便利找到响应的 Task
  • 然后利用缓存把 task 对应 url 保存起来
  • 下次用户再点击相同 url 的时候，就判断读取就OK，如果存在就不需要开启新的任务，只要告诉用户已经开始下载就OK，UI页面处理而已
  • 进度呢？也很简单毕竟代理在后台持续进行，我们只需要在 func urlSession(_ session: URLSession, downloadTask: URLSessionDownloadTask, didWriteData bytesWritten: Int64, totalBytesWritten: Int64, totalBytesExpectedToWrite: Int64) 代理里面匹配 downloadTask 保存进度，然后更新界面就OK！
  • 细节：didFinishDownloadingTo 记得对下载回来的文件进行路径转移！

5️⃣：如果应用程序creash,但是下载完成

首先这里非常感谢 iOS原生级别后台下载详解 提供的测试总结！Tiercel2 框架一个非常强大的下载框架，推荐大家使用

  • 在前台：跟普通的 downloadTask 一样，调用相关的 session代理方法
  • 在后台：当 Background Sessions 里面所有的任务（注意是所有任务，不单单是下载任务）都完成后，会调用 AppDelegate 的 application(_:handleEventsForBackgroundURLSession:completionHandler:) 方法，激活 App，然后跟在前台时一样，调用相关的session代理方法，最后再调用 urlSessionDidFinishEvents(forBackgroundURLSession:) 方法
  • crash 或者 App被系统关闭：当 Background Sessions 里面所有的任务（注意是所有任务，不单单是下载任务）都完成后，会自动启动App，调用 AppDelegate的application(_:didFinishLaunchingWithOptions:) 方法，然后调用 application(_:handleEventsForBackgroundURLSession:completionHandler:) 方法，当创建了对应的Background Sessions 后，才会跟在前台时一样，调用相关的 session 代理方法，最后再调用 urlSessionDidFinishEvents(forBackgroundURLSession:) 方法
  • crash 或者 App被系统关闭，打开 App 保持前台，当所有的任务都完成后才创建对应的 Background Sessions：没有创建 session 时，只会调用 AppDelegate的application(_:handleEventsForBackgroundURLSession:completionHandler:) 方法，当创建了对应的 Background Sessions 后，才会跟在前台时一样，调用相关的 session 代理方法，最后再调用 urlSessionDidFinishEvents(forBackgroundURLSession:) 方法
  • crash 或者 App被系统关闭，打开 App，创建对应的 Background Sessions
    后所有任务才完成：跟在前台的时候一样

到这里，这个篇章就分析完毕了！看到这里估计你也对 Alamofire 有了一定的了解。这个篇章完毕，我还是会继续更新（尽管现在掘进iOS人群不多，阅读量不多）但这是我的执着！希望还在iOS行业奋斗的小伙伴，继续加油，守的云开见日出！💪💪💪

就问此时此刻还有谁？45度仰望天空，该死！我这无处安放的魅力！

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