17、iOS开发：背景任务与Web服务处理

iOS后台任务与Web服务处理

fanta

于 2025-11-17 09:12:22 发布

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分类专栏： Swift实战技巧精析文章标签： iOS开发背景任务 NSURLSession

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/fanta/article/details/155120557

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iOS开发：背景任务与Web服务处理

1. 背景下载大文件

在开发应用时，有时需要下载大文件，并且希望在下载过程中用户仍能正常使用手机，即便应用被暂停或终止。

1.1 解决方案

使用 NSURLSession 来启动可在后台继续的下载任务。

1.2 实现步骤

配置 NSURLSession
- 创建 NSURLSessionConfiguration 对象并设置属性：

var configuration = NSURLSessionConfiguration.backgroundSessionConfigurationWithIdentifier("uniqueIdentifier")
configuration.sessionSendsLaunchEvents = true
configuration.discretionary = true

- 创建`NSURLSession`实例：

var session = NSURLSession(configuration: configuration, delegate: self, delegateQueue: nil)

创建并启动下载任务

var task = session.downloadTaskWithURL(NSURL(string:"http://www.brainloaf.com/introduction-to-ios.mp4")!)
task.resume()

实现协议方法
- URLSession:downloadTask:didFinishDownloadingToURL: ：文件下载完成后调用，需将文件从临时位置移动到永久位置。

func URLSession(session: NSURLSession, downloadTask: NSURLSessionDownloadTask, didFinishDownloadingToURL location: NSURL) {
    println("Temporary file path: \(location)")
    var fileManager = NSFileManager()
    var err : NSError?
    var destination = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(.DocumentDirectory, .UserDomainMask, true).first?.stringByAppendingString("/introduction-to-ios.mp4") as String!
    if fileManager.moveItemAtURL(location, toURL: NSURL(fileURLWithPath: destination)!, error: &err) {
        println("File downloaded to \(destination)")
    } else {
        println("Failed to save \(err?.description)")
    }
}

- `URLSession:downloadTask:didWriteData:`：可用于更新用户界面以显示下载进度。

func URLSession(session: NSURLSession, downloadTask: NSURLSessionDownloadTask, didWriteData bytesWritten: Int64, totalBytesWritten: Int64, totalBytesExpectedToWrite: Int64) {
    println("Wrote an additional \(bytesWritten) bytes")
    println ("total \(totalBytesWritten) bytes) out \(totalBytesExpectedToWrite) total bytes.")
}

- `URLSession:didCompleteWithError:`：告知代理下载任务完成，若有错误则包含错误信息。

func URLSession(session: NSURLSession, task: NSURLSessionTask, didCompleteWithError error: NSError?) {
    if error == nil {
        println("Download completed")
    } else {
        println("Download failed with error \(error?.description)")
    }
    var appDelegate = UIApplication.sharedApplication().delegate as! AppDelegate
    if let complete = appDelegate.completionHandler {
        complete()
        appDelegate.completionHandler = nil
    }
}

处理应用被系统暂停或终止后的情况
- 在 AppDelegate 中添加 completionHandler 属性：

var completionHandler: (() -> Void)?

- 实现`application:handleEventsForBackgroundURLSession:completionHandler`方法：

func application(application: UIApplication, handleEventsForBackgroundURLSession identifier: String, completionHandler: () -> Void) {
    self.completionHandler = completionHandler
}

1.3 注意事项

下载大文件时，应禁用通过移动网络下载的功能，或让用户选择是否使用数据连接，因为这可能会产生额外费用。
若用户强制退出应用，所有下载任务将被取消。

以下是整个流程的mermaid流程图：

graph TD;
    A[创建NSURLSessionConfiguration] --> B[设置属性];
    B --> C[创建NSURLSession];
    C --> D[创建下载任务];
    D --> E[启动任务];
    E --> F[实现协议方法];
    F --> G{应用是否被暂停或终止};
    G -- 是 --> H[重新创建NSURLSession];
    G -- 否 --> I[继续下载];
    H --> J[处理完成后调用completionHandler];
    I --> K[完成下载];

2. 创建长时间运行的背景任务

应用可能需要在后台执行一些任务，如播放音频、导航、下载内容等，需要让这些任务在应用进入后台时继续运行。

2.1 解决方案

在iOS中，可通过为应用声明特定功能来利用长时间运行的背景任务。

2.2 背景模式说明

UIBackgroundModes值	描述
Audio	表示应用在后台播放音频，使用麦克风的应用在使用前会提示用户授权。
location	应用更新用户的GPS位置并根据位置提供更新。
voip	应用用于进行网络电话通话。
newsstand - content	应用下载如期刊等内容。
external - accessory	应用与通过外部配件框架提供更新的硬件配件进行交互。
bluetooth - central	应用与通过核心蓝牙框架提供更新的蓝牙配件配合工作。
bluetooth - peripheral	应用充当蓝牙LE配件，使用此模式需要用户授权。
fetch	应用定期检查并下载少量内容，如电子邮件。
remote - notification	应用在收到推送通知时下载内容。

2.3 实现步骤

在Xcode中声明背景模式
- 在Xcode的“Capabilities”选项卡中，选择应用所需的模式。
- 选择应用目标，然后从标签栏中选择“Capabilities”，将“Background Modes”开关打开，并选择每个所需的功能。
以位置更新为例
- 添加Core Location框架
  - 在项目导航器中选择项目，再选择应用目标，点击“Build Phases”标签。
  - 展开“Link Binary With Libraries”部分，点击加号，选择 CoreLocation.framework 并点击“Add”按钮。
- 添加自定义属性
  - 在项目导航器中选择项目，选择应用目标，然后选择“Info”标签。
  - 展开“Custom iOS Target Properties”，点击加号，输入键名“NSLocationWhenInUseUsageDescription”并提供一个要显示的字符串。
- 实现 CLLocationManager 协议

class ViewController: UIViewController, CLLocationManagerDelegate {
    var locationManager : CLLocationManager!
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        locationManager = CLLocationManager()
        locationManager.requestWhenInUseAuthorization()
        if CLLocationManager.locationServicesEnabled() {
            locationManager.delegate = self
            locationManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBest
            locationManager.startUpdatingLocation()
        } else {
            println("Please allow access to your location in your settings.")
        }
    }
    func locationManager(manager: CLLocationManager!, didUpdateLocations locations: [AnyObject]!) {
        var lastLocation = locations.last as? CLLocation
        if let location = lastLocation {
            println("Location Updated to: \(location.coordinate.latitude) Lat., \(location.coordinate.longitude) Long.")
        }
    }
}

以下是位置更新背景任务的mermaid流程图：

graph TD;
    A[添加Core Location框架] --> B[添加自定义属性];
    B --> C[实现CLLocationManager协议];
    C --> D[请求用户授权];
    D --> E{用户是否授权};
    E -- 是 --> F[设置代理和精度];
    E -- 否 --> G[提示用户到设置中授权];
    F --> H[开始更新位置];
    H --> I[更新位置信息];

3. Web服务相关处理

3.1 解析JSON

在开发应用时，常常需要解析JSON数据以供应用使用。

3.2 解决方案

使用 NSJSONSerialization 类来解析JSON。

3.3 实现原理

JSON（JavaScript Object Notation）是当今Web服务和API中常用的一种数据交换格式，由数据的名/值对组成。例如下面这个定义食谱的JSON示例：

{
    "name" : "Pot Pie",
    "serves" : 1,
    "preparation-time" : 60
}

NSJSONSerialization 将解析后的JSON文档以数据数组和字典的形式返回。上述JSON示例会被解析为一个填充了名/值对的 NSDictionary ，冒号左边的名称用作字典的键，右边的值使用该键存储在字典中。JSON格式还允许对象数组，假设存在一个名为 data 的 String 变量，其中包含前面所示的JSON字符串且包含对象数组， NSJSONSerialization 会将该字符串解析为一个 NSArray ，数组中的每个元素都是一个 NSDictionary 实例。

以下是使用 NSJSONSerialization 解析 data 变量中JSON的代码：

var error: NSError?
var parsedObject : AnyObject? = NSJSONSerialization.JSONObjectWithData(data, options: nil, error: &error)

解析JSON后，需要了解数据结构才能使用它。可以使用返回的 NSArray 或 NSDictionary 实例访问值，但由于每次索引数组或从字典中检索值都可能为 nil ，代码可能会变得很冗长，会有大量嵌套的 nil 检查。例如，要从 parsedObject 变量中检索食谱的名称，需要进行如下操作：

if let recipes = parsedObject as? NSArray {
    if let firstRecipe = recipes[0] as? NSDictionary {
        if let name = firstRecipe["name"] as? String {
            println("Name: \(name)")
        }
    }
}

以下是解析JSON的mermaid流程图：

graph TD;
    A[获取JSON数据] --> B[使用NSJSONSerialization解析];
    B --> C{解析是否成功};
    C -- 是 --> D[根据数据结构访问值];
    C -- 否 --> E[处理错误];

总结

本文详细介绍了iOS开发中背景任务和Web服务处理的相关内容。在背景任务方面，涵盖了大文件的背景下载以及长时间运行的背景任务的实现方法，包括配置、代码实现和注意事项，并通过流程图清晰展示了整个流程。在Web服务处理中，重点讲解了JSON数据的解析，说明了使用 NSJSONSerialization 类的具体步骤和原理。通过这些技术，开发者可以更好地实现应用在后台的稳定运行以及对Web数据的有效处理，提升用户体验。

希望开发者们能够根据这些内容，结合实际需求，灵活运用这些技术，为iOS应用开发带来更多的可能性。同时，在实际开发过程中，要注意各种细节和异常情况的处理，确保应用的稳定性和可靠性。