关于iOS网络基础

• 网络基本概念
  • 概念
  • 核心
  • 服务器
• URL和HTTP协议
  • URL
  • HTTP协议
• 请求和响应
  • 请求
  • 响应
• 网络开发方案
• NSURLConnection
  • 加载HTML数据和错误处理
  • 展示HTML数据和反序列化
• NSURLSession
  • 简介
  • 结构图
  • 说明
  • 使用
• 网络通信三要素
  • IP地址（主机名）
  • 端口号
  • 传输协议

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网络基本概念

• 概念

  • 现在移动互联网时代，移动应用的特征：
    • 几乎所有应用都需要网络.比如QQ、微信、微博、网易新闻、优酷、百度地图、快播。
    • 只有通过网络跟外界进行数据交互、数据更新,应用才能保持新鲜与活力。
    • 如果没有了网络,也就缺少了数据变化,无论外观多么华丽,终将变成一潭死水。
  • 学习网络编程：
    • 可以掌握实时更新数据的手段。
    • 是开发优秀应用的前提和基础。

• 核心

  • 网络的核心是请求和响应。
    

• 服务器

  • 为客户端提供数据的特殊的计算机。
  • 按照软件开发阶段来分，服务器可以大致分为2种：
    • 远程服务器
      • 别名：外网服务器、正式服务器。
      • 使用阶段：应用上线后使用的服务器。
      • 使用人群：供全体用户使用。
      • 速度：取决于服务器的性能、用户的网速。
    • 本地服务器
      • 别名：内网服务器、测试服务器。
      • 使用阶段：应用处于开发、测试阶段使用的服务器。
      • 使用人群：仅供公司内部的开发人员、测试人员使用。
      • 速度：由于是局域网，所以速度飞快，有助于提高开发测试效率。

URL和HTTP协议

• URL

  • URL 的全称是：Uniform Resource Locator（统一资源定位符）
  • 基本格式：协议头://主机地址/路径
    • 协议头：不同的协议，表示不同的资源查找及传输方式
    • 主机地址：存放资源主机的 IP 地址（域名）
    • 路径：资源在主机中的具体位置

• HTTP协议

  • HTTP协议概念：的全称是 Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议
    • 超文本：网络上的数据是多种多样的.除了文字,数字以外,还有视频,音频,图片...都是属于超文本
    • 传输：客户端和服务器之间的数据传递的过程.传递的都是二进制数据
    • 协议：规定客户端和服务器之间的数据传递格式
  • HTTP协议作用
    • 规定客户端和服务器之间的数据传输格式
    • 让客户端和服务器能有效地进行数据沟通
    • HTTP 协议是网络编程使用最为广泛的协议
      
  • HTTP协议特点
    • 支持客户/服务器模式
    • 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同
    • 灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记
    • 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求
    • 无状态：HTTP协议是无状态协议
  • 长连接和短连接 & 心跳包
    • 长连接
      • 一旦连接建立之后,始终保持连接状态,除非断网或者主动退出登录
      • 后续只需发送和接收数据即可，数据响应更及时
      • 长连接对服务器资源占用比较大
      • 对交互响应要求快的应用，例如即时通讯，需要使用长连接
    • 短连接
      • 非持续链接和持续链接都是短链接
      • 数据请求结束后，会断开连接
      • 能够及时释放服务器资源
      • 让服务器能够为更多的用户提供服务
    • 心跳包
      • 是检测长连接的重要技术手段
      • 可以由服务器发送
      • 也可以由客户端发送

请求和响应（★★★）

• 请求

HTTP协议规定：一个完整的由客户端发给服务器的HTTP请求需要包含以下内容：请求行、请求头、请求体(可选)

* 请求行：指定请求方法、请求资源路径以及`HTTP协议版本`
    * `GET / HTTP/1.1`:GET / 后面的 / 表示访问根目录
* 请求头：对客户端的环境描述、客户端请求的主机地址等信息.至少包含以下信息
* 请求体：客户端发给服务器的具体数据，例如要上传的文件数据
    * `GET请求没有请求体`
    * `POST请求有请求体.告诉服务器一些类似于用户名和密码的信息.比如注册和登陆`
* 请求格式
    * 每一项请求信息末尾使用 `\r\n`
    * 最后一个请求项末尾使用 `\r\n\r\n` 表示请求结束

• 响应

HTTP协议规定：一个完整的HTTP响应包含以下内容：状态行、响应头、响应体。

* 状态行：包含了`HTTP协议版本`、`状态码`、`状态英文名称`
* 响应头：服务器告诉客户端一些信息。包含了`对服务器的描述`、`对返回数据的描述`
* 响应体：`服务器返回给客户端的二进制数据`

网络开发方案

• 常见的发送HTTP请求的方案包括

  • 苹果官方

  名称	说明
  NSURLConnection	iOS 2.0 推出，用法简单，最古老最经典最直接的一种方案
  NSURLSession	iOS 7 推出，功能比 NSURLConnection 更加强大
  CFNetwork	NSURL 的底层，纯C语言，几乎不用

  • 第三方框架

  名称	底层	说明
  ASIHttpRequest	CFNetwork	外号HTTP终结者功能极其强大，2012年 10 月停止更新，MRC
  AFNetworking	NSURLConnection&NSURLSession	简单易用，提供了基本够用的常用功能，维护和使用者多
  MKNetworkKit	NSURLConnection	简单易用，产自三哥的故乡印度，维护和使用者少
  Alamofire	NSURLSession	MATTT 的又一力作，Swift 开发，轻量级的 HTTP 解决方案，目前功能还远不如 AFNetworking

NSURLConnection（★★）

• 加载HTML数据和错误处理

  • 步骤：
    • NSURL：确定要访问的资源
    • NSURLRequest：根据URL建立请求，向服务器索要数据
    • NSURLConnection：建立网络连接，将请求发送给服务器
  • 例子

```

// 1. URL
NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"http://www.baidu.com"];

// 2. 请求(request)
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:URL];

// 3. 异步发送请求
/*
 参数1 : 请求对象
 参数2 : 队列;`completionHandler`的回调队列;
        如果想在回调里面刷新UI,选择主队列;反之,可以任意选择
 参数3 : 得到服务器的响应之后的回调
 提示 : `sendAsynchronousRequest` 默认就是在子线程异步执行的
 */
[NSURLConnection sendAsynchronousRequest:request queue:[NSOperationQueue mainQueue] completionHandler:^(NSURLResponse * _Nullable response, NSData * _Nullable data, NSError * _Nullable connectionError) {
    
    // response : 响应头
    // data : 响应体
    // connectionError : 错误信息
    
    // 4. 处理响应 : 错误处理 (开发中一定要做)
    if (connectionError == nil && data != nil) {
        NSLog(@"%@ -- %@",response,data);
        
    } else {
        NSLog(@"%@",connectionError);
    }
}];

```

• 展示HTML数据和反序列化

  • 展示HTML数据
    • 网页上的数据是html形式的字符串.所以我们获取到的百度首页的二进制数据是html形式的字符串
    • 当链接没有出错和响应体不为空时,再将服务器返回的二进制数据(响应体)转换成html形式的字符串
    • html形式的字符串可以展示在网页上.iOS有个控件UIWebView,专门展示网页的

  // 1. URL
  NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"http://www.baidu.com"];
  
  // 2. 请求(request) : 客户端告诉服务一些额外的信息
  NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:URL];
  
  // 3. 异步发送请求
  /*
   参数1 : 请求对象
   参数2 : 队列;`completionHandler`的回调队列;
          如果想在回调里面刷新UI,选择主队列;反之,可以任意选择
   参数3 : 得到服务器的响应之后的回调
   提示 : `sendAsynchronousRequest` 默认就是在子线程异步执行的
   */
  [NSURLConnection sendAsynchronousRequest:request queue:[NSOperationQueue mainQueue] completionHandler:^(NSURLResponse * _Nullable response, NSData * _Nullable data, NSError * _Nullable connectionError) {
      
      // response : 响应头
      // data : 响应体,保存的原始数据html格式的字符串,二进制里面保存的原始数据是什么,反序列化之后就应该是什么
      // connectionError : 错误信息
      
      // 4. 处理响应 : 错误处理 (开发中一定要做)
      if (connectionError == nil && data != nil) {
  

// NSLog(@"%@ -- %@",response,data);

        // 提示 : 服务器返回给客户端的原始数据是二进制的,客户端无法直接使用的;
        // 需要把二进制转换成客户端可以直接使用的OC对象;这个过程叫做反序列化 / 数据解析;
        NSString *html = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];

// NSLog(@"%@",html);

        // 把html格式的字符串展示在网页上
        [self.webView loadHTMLString:html baseURL:URL];
        
    } else {
        NSLog(@"%@",connectionError);
    }
}];

``` 

* 反序列化：`服务器返回给客户端的是二进制数据,客户端没法直接使用.将二进制数据转换成OC对象 (字符串 字典 数组) 的过程叫做反序列化,也叫作数据解析`
![](http://ww4.sinaimg.cn/mw690/ad98b285jw1fbur4zgc79j20te0m8afh.jpg)

NSURLSession（★★★）

• 简介

  • iOS7.0推出的.用于替代 NSURLConnection
  • 支持后台运行的网络任务
  • 请求可以使用同样的配置容器
  • 直接使用系统方法可以实现文件上传和下载
  • 通过代理方法可以获取文件上传和下载的进度
  • block 和代理都对文件上传和下载起作用
    • 注意：上传时block和代理可以同时使用。下载时不行。

• 结构图

• 说明

  • 为了方便程序员使用，苹果提供了一个全局 session
  • 所有的 任务(Task) 都是由 session 发起的
  • 所有的任务默认是挂起的，需要 resume
  • 完成回调是异步的
  • session可以自定义,自定义的时候可以同时设置代理
  • AFN 底层就是对 NSURLSession 的封装

• 使用

// 1.URL : 使用本地服务器的数据做测试
    NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"http:xxxxxxxxxxx"];
    
    // 2.获取session(单例)
    NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
    
    // 3.session发起任务(task)
    NSURLSessionDataTask *dataTask = [session dataTaskWithURL:URL completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
        
        // 5.处理响应 : 错误判断
        if (error == nil && data != nil) {
            
            // 反序列化...解析json
            id result = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:data options:0 error:NULL];
            NSLog(@"%@ -- %@",[result class],result);
            
        } else {
            NSLog(@"%@",error);
        }
    }];
    
    // 4.启动任务
    [dataTask resume];

网络通信三要素

• IP地址（主机名）

  • 网络中设备的标示
  • 不易记忆，可以用主机名(域名) www.baidu.com 和 119.75.217.109

• 端口号

  • 用于标示进程的逻辑地址，不同进程的标示
  • 有效端口：0~65535 其中 0~1024由系统使用或者保留端口
  • 开发中不要使用 1024 以下的端口
  • 注意 : 跟HTTP相关的端口一定是80.服务器上有个进程是专门处理HTTP请求的,端口号是80

• 传输协议

  • UDP（用户数据报协议）
    • 建立连接，形成传输数据的通道
    • 将数据源和目的封装成数据包中，不需要建立连接
    • 不需要建立连接，速度快
    • 应用场景：多媒体教室／网络流媒体、视频实时共享、游戏卡屏的效果就是数据在传输时掉包了.有一部分没有接收到就不会显示.等你重新可以正常接收数据包时
  • TCP（传输控制协议）
    • 建立连接，形成传输数据的通道
    • 在连接中进行大数据传输（数据大小不受限制）
    • 通过三次握手完成连接，是可靠协议，安全送达
    • 必须建立连接，效率会稍低
    • TCP协议的传输速度比UDP协议慢

  • 三次握手

  
  * 第一次握手：第一次建立连接时，客户端发送同步序列编号到服务器，并进入发送状态等待服务器确认
  * 第二次握手：第二次服务器收到同步序列编号，并确认同时自己也发送一个同步序列编号+确认标志此时服务器进入接收状态
  * 第三次握手：第三次客户端收到服务器发送的包，并向服务器发送确认标志，随后链接成功。注意实在链接成功后进行数据传输
  • 四次握手（了解）

  第一次客户端向服务器发送一个带有结束标记的报文、第二次服务器收到报文后，向客户端发送一个确认序号，同时通知自己相应的应用程序，对方要求关闭连接、第三次服务器向客户端发送一个带有结束标记的报文、第四次客户端收到报文后，向服务器发送一个确认序号，连接关闭

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感谢读到最后的朋友，最后祝大家新年快乐，请点赞支持一下，谢谢！