网络编程：连接、数据与云

### 网络编程：连接、数据与云 在网络编程中，数据传输和处理是核心任务。本文将详细介绍网络连接、数据处理、认证以及网络流等方面的知识，并提供相关的代码示例。 #### 1. 数据传输与同步问题 在网络编程里，数据传输通常采用流的方式实现。URL连接、请求和响应的核心实现（如CFNetwork框架）有自定义的流类，用于通过特定协议进行通信。不过，基于`NSURLProtocol`的访问器可能会在内部使用流，也可能不使用。`NSStream` API为实现异步协议处理程序提供了一套较为协作的方法。 需要注意的是，实现内置协议支持的流类通常是私有的，仅遵循`NSInputStream`或`NSOutputStream`定义的公共接口。使用`NSURLConnection`时，通常看不到流本身，因为连接对象会隐藏底层对象，并将已积累的数据包和高级事件传递给其委托。 #### 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。简单来说，URL请求包含一个URL、一个超时时间（默认60秒）以及一些缓存行为的规范。每个协议都有自己的默认缓存行为，但可以通过请求只返回缓存数据，或者忽略缓存并始终重新获取远程资源来覆盖默认行为。 还有一个`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。 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，比如设置方法和任何头值，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，最好提供一个输入流，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，以便在不等待每个请求的回复的情况下按顺序发送多个请求，但这是否可行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]; ``` 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进行调度，并立即发送请求并开始处理，但也可以根据需要覆盖此行为，使用`-start`方法来启动该过程，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调度连接 if ( [self shouldUseRunLoop] ) [connection scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] mode:NSDefaultRunLoopMode]; else [connection setDelegateQueue: [self operationQueue]]; // 启动连接，发送请求 [connection start]; ``` `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，这指的是主体数据；头信息会自动解析为响应对象），报告任何错误，并请求对可能遇到的任何身份验证挑战或重定向进行确认或输入。 `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，允许委托因重定向修改传出请求，并监控发送数据的传输。若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，本文不做介绍。 `NSURLConnectionDataDelegate`和`NSURLConnectionDownloadDelegate`都包含了`NSURLConnectionDelegate`协议声明的方法，可以将它们看作是类层次结构的成员。 #### 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，它会调用`-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`。 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。若咨询了凭证存储，该响应可能已包含有效凭证。无论如何，如果委托实现了`-connection:willSendRequestForAuthenticationChallenge:`方法，它将提供有关挑战的详细信息，以及系统尝试用于应对挑战的任何适用的已保存凭证。通常，需要实现此方法，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。 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（如果存储中有可用凭证，或者协议实现了常见的“匿名”凭证）、先前失败的尝试次数等。 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，并且可能（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HTTP协议、主机`www.apple.com`和端口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，比如大部分主机是可访问的，但访问`www.apple.com/secure/`需要凭证，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凭证。 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。 | 以下是一个实现身份验证的示例代码： ```objc - (BOOL) connectionShouldUseCredentialStorage:(NSURLConnection*)connection { return ( YES ); } - (void) connection:(NSURLConnection*)connection willSendAuthenticationChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge*)challenge { // 查看挑战 - 它是否有提议的凭证？ if ( [challenge proposedCredential] != nil ) { // 它是否已经失败了？如果没有，尝试使用它 if ( [challenge previousFailureCount] == 0 ) { // 使用提议的凭证并返回 [[challenge sender] useCredential: [challenge proposedCredential] ```