网络编程：连接、数据与云

# 网络编程：连接、数据与云 ## 1. 数据传输与异步处理 在网络编程中，数据传输通常使用流来实现。URL连接、请求和响应的核心实现（如基于CoreFoundation的CFNetwork框架）有自定义的流类，用于通过特定协议进行通信。基于NSURLProtocol的访问器可能会在内部使用流，NSStream API为实现异步协议处理程序提供了一套协作性很强的方法。 不过，内置协议支持所使用的流类通常是私有的，仅遵循NSInputStream或NSOutputStream定义的公共接口。如果使用NSURLConnection，通常不会直接看到流，因为连接对象会隐藏底层对象，将已积累的数据包和高级事件传递给其委托。 ### 1.1 异步与同步的比较 有一种合成同步方法，它在等待操作完成时，比普通同步方法要好，因为它在等待时允许其他处理继续进行，但仍不如直接针对异步API编程。例如，如果合成同步方法在默认模式下旋转当前运行循环来等待，而此时当前运行循环实际上处于事件跟踪模式，这就不太好。若直接在当前模式下运行当前运行循环，当事件跟踪序列结束时，同样可能出现问题，即它会在不确定的时间内运行非默认的运行循环。 ## 2. 使用NSURLConnection 从远程资源加载数据（或向其发送数据）始于一个请求，该请求由NSURLRequest对象封装。一个简单的URL请求包含URL、超时时间（默认60秒）和一些缓存行为的规范。每个协议都有自己的默认缓存行为，但可以通过请求仅返回缓存数据，或忽略缓存并始终重新获取远程资源来覆盖默认行为。NSMutableURLRequest类允许修改这些属性，并提供一些额外的元数据，如关联的基础文档URL，或是否允许请求使用可用的蜂窝网络。 ### 2.1 HTTP请求的额外设置 对于HTTP请求，有一些额外的方法可用于设置特定于HTTP协议的请求属性。可以设置请求方法和任何头部值，还可以将请求的主体数据作为NSData对象或NSInputStream实例提供。如果可能的话，提供输入流通常更好，特别是在上传文件时。可以使用本地文件的URL创建一个新的输入流，并将其提供给NSURLRequest对象。还可以让URL请求尝试使用HTTP流水线，以顺序发送多个请求而无需等待每个请求的回复，但这取决于服务器是否支持流水线。 以下是一个创建URL请求以获取苹果主页内容的示例： ```objc NSURL *url = [NSURL URLWithString: @"http://www.apple.com/"]; NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL: url]; [request setHTTPMethod: @"GET"]; [request setHTTPShouldUsePipelining: YES]; ``` ### 2.2 初始化NSURLConnection 有了请求后，就可以用它来初始化一个NSURLConnection实例。该对象将负责处理请求的实际传输、响应的接收和解析。默认情况下，新的NSURLConnection实例会在当前运行循环的默认模式下安排自己，并立即发送请求并开始处理，但也可以选择使用`-start`方法来启动这个过程，示例如下： ```objc NSURLConnection *connection = [[NSURLConnection alloc] initWithRequest:request delegate:delegate startImmediately:NO]; // 可以在运行循环或操作队列上安排连接 if ( [self shouldUseRunLoop] ) [connection scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] mode:NSDefaultRunLoopMode]; else [connection setDelegateQueue: [self operationQueue]]; // 启动连接，发送请求 [connection start]; ``` ### 2.3 NSURLConnection的委托系统 NSURLConnection使用委托系统来处理发生的事件，为委托提供任何返回的数据（对于HTTP，指的是主体数据，头部会自动解析到响应对象中），报告任何错误，并请求确认或输入以应对可能遇到的任何身份验证挑战或重定向。 NSURLConnection的委托方法分为三个独立的协议： - **NSURLConnectionDelegate**：声明允许委托处理错误和身份验证挑战的方法。 - **NSURLConnectionDataDelegate**：添加通知委托响应和数据接收的方法，允许委托因重定向而修改传出请求，并监控发送数据的传输。如果为主体数据提供了流，当请求需要重新启动时，委托还会被要求提供一个新的流。 - **NSURLConnectionDownloadDelegate**：添加通知委托将文件下载到本地存储的过程的方法。不过，此功能仅在iOS的报摊应用程序中可用，这里暂不讨论。 NSURLConnectionDataDelegate和NSURLConnectionDownloadDelegate包含了NSURLConnectionDelegate协议声明的方法，可以将它们看作是一个类层次结构的成员。 ## 3. 身份验证 URL连接通过两种方法通知其委托身份验证挑战。首先，在连接启动时，会调用`-connectionShouldUseCredentialStorage:`方法，检查是否应使用内置的凭证存储来自动查找身份验证信息。如果委托未实现此方法，连接将假定答案为`YES`。 当从远程服务收到身份验证挑战时，此值将用于构建默认的挑战响应。如果咨询了凭证存储，该响应可能已经包含有效凭证。无论如何，如果委托实现了`-connection:willSendRequestForAuthenticationChallenge:`方法，它将提供挑战的详细信息以及系统尝试用于应对挑战的任何适用的保存凭证。通常建议实现此方法，因为这可能是将凭证添加到存储以供后续使用的主要方式。 ### 3.1 NSURLAuthenticationChallenge对象 第二个参数是NSURLAuthenticationChallenge的实例，它封装了有关挑战本身的所有可用信息。通过这个对象，可以确定身份验证方法、提议的凭证（如果存储中有可用的凭证，或者协议实现了常见的“匿名”凭证）、先前失败尝试的次数等。 例如，可以访问一个NSURLProtectionSpace对象，它描述了凭证将应用的域，通常指使用的主机、端口和协议，并可能（取决于协议）指定一个领域以进一步缩小身份验证的应用范围。对于标准的HTTP连接，可能指定协议为HTTP，主机为`www.apple.com`，端口为80（HTTP服务的默认端口）。HTTP的一个领域示例可能是一个子文件夹，如`www.apple.com/secure/`需要凭证才能访问，那么领域就是“secure”，因为凭证仅能提供对该文件夹资源内项目的访问权限。保护空间还提供了有关凭证是否将安全传输的信息，以及安全连接的证书信任链等详细信息。可以利用这些信息来决定是否向服务器返回有效的凭证。 ### 3.2 创建NSURLCredential对象 关键在于创建一个NSURLCredential对象。为了对服务进行身份验证，需要创建一个凭证，并将其提供给身份验证挑战的发送者，可通过身份验证挑战的`-sender`方法访问该发送者。身份验证挑战发送者是任何符合NSAuthenticationChallengeSender协议的对象，该协议声明了以下方法： | 方法 | 描述 | | --- | --- | | `- (void)useCredential:(NSURLCredential *)credential forAuthenticationChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge` | 调用此方法以提供用于尝试身份验证的凭证。 | | `- (void)continueWithoutCredentialForAuthenticationChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge` | 尝试在不提供凭证的情况下继续访问。通常会导致一些替代结果，例如HTTP服务器可能返回包含描述性错误和进一步说明的HTML页面。 | | `- (void)cancelAuthenticationChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge` | 取消身份验证尝试，通常会导致连接因错误而中止。 | | `- (void)performDefaultHandlingForAuthenticationChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge` | 指示发送者采用默认行为，就好像URL连接的委托未实现身份验证委托方法一样。可选。 | | `- (void)rejectProtectionSpaceAndContinueWithChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge` | 拒绝身份验证保护空间并继续尝试访问。在某些协议中，这可能会导致尝试不同形式的身份验证。可选。 | ### 3.3 身份验证示例代码 以下是一个在NSURLConnectionDelegate中实现身份验证的示例： ```objc - (BOOL) connectionShouldUseCredentialStorage:(NSURLConnection*)connection { return ( YES ); } - (void) connection:(NSURLConnection*)connection willSendAuthenticationChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge*)challenge { // 查看挑战是否有提议的凭证 if ( [challenge proposedCredential] != nil ) { // 检查是否之前失败过，如果没有则尝试使用提议的凭证 if ( [challenge previousFailureCount] == 0 ) { // 使用提议的凭证并返回 [[challenge sender] useCredential: [challenge proposedCredential] forAuthenticationChallenge: c ```