iOS手把手教你封装下载管理器-运营小帮手

即将要做一个有点技术含量的项目，其中一个小技术点就是视频上传、下载，在项目开始前，就需要做一下下技术调研，并写出相应的demo。本篇文章是针对所设计的demo而写的，只有下载的功能。当然，这个demo只是最简单版的，不考虑耦合性，只考虑是否可实现的问题。

高手也可以看看，最好在阅读之后可以将自己的想法在评论中写出来，交流交流各自封装的思想。如果您不会写，也可以参考参考，相信也会有所收获！没有效果图就没有阅读完本篇文章的勇气，给大家打打气，继续阅读吧！

第一节：功能说明

首先，本篇文章教大家写一个最简单的下载管理器，不包含上传管理器。不过，上传管理器与下载管理器是一样的，后面会抛砖引玉，大家可以各自去尝试！

本篇文章所讲解的下载管理器具备以下功能：

开始下载某个视频
挂起某个视频下载（暂停下载）
恢复某个视频下载（继续下载）
可设置下载最大并发量
添加到下载队列

以下便是最基本的功能了，那么我们就根据这几个基本功能来实现。至于要做到后台自动下载及退出App，下次进入再自动恢复到上一次退出的状态的，这些不在本demo范围之内！

为了demo的简单，一切从简！

设计理念

设计理念通常都希望简单使用且易扩展易维护
与具体的下载类型无关，比如不管是视频下载还是音频下载又或是普通文件下载，都没有关系，都可通用
单个下载应保持功能的单一性，专心做一件事

如何设计

考虑到需要记录进度及状态，所以一旦开启下载，整个app过程中都会存在，可考虑使用单例，也可以考虑非单例，但是非单例模式也得保证只创建一遍并交给appDelegate持有，其实与单例设计相当的。为了简化，这里采用的是单例设计。所以，下载管理器以单例形式存在。
考虑到需要处理并发下载问题，因此使用NSOperationQueue
考虑到下载类的功能单一性，采用子类化NSOperation
考虑到使用下载功能与文件类型无关，可定义协议，使model必须遵守，比如豆瓣开源的DOUAudioStreamer就是采用这种方式来实现

但是，为了demo的简单，这里没有定义协议，直接使用model了。大家可以在真正设计时，采用协议的式，以支持任意model。笔者在项目中真正去写的时候，也会采用协议的方式，支持下载、上传做任意类型的文件，包括视频、音频等。

本demo中，主要设计以下几个类：

HYBVideoOperation：子类化的NSOperation，用于专门做下载
HYBVideoModel：视频下载数据模型，包括视频下载地址、存储地址、进度、状态等，并持有HYBVideoOperation，以方便管理
HYBVideoManager：下载管理器，管理所有的HYBVideoModel

然后，我们还需要与UI交互，所以在cell中需要model。HYBVideoCell类为cell，强引用model！

那么，这整个交互是这样的：

HYBVideoManager —–>管理所有的HYBVideoModel
每个HYBVideoModel—–>持有一个HYBVideoOperation
HYBVideoOperation—->弱持有一个HYBVideoModel
HYBVideoCell —–>持有一个HYBVideoModel，当进度或状态变化时，更新UI

所设计的回调全放在HYBVideoModel中，当HYBVideoModel的进度属性值和状态值发生变化时反馈到UI变化上！

子类化Operation

关于子类化NSOperation需要做哪些事件，不过下面我也会列出一些要点：

重写start方法时，要做好isCannelled的判断
重写isExecuting、isFinished、isConcurrent
重写cancel，并处理好isCancelled KVO处理

我们设计Operation时，采用NSURLSession实现下载，通过控制NSURLSessionDownloadTask，可实现下载、暂停下载和断点下载功能。

我们整个头文件的设计为：

@classHYBVideoModel;

@interfaceNSURLSessionTask(VideoModel)

//为了更方便去获取，而不需要遍历，采用扩展的方式，可直接提取，提高效率
@property(nonatomic,weak)HYBVideoModel*hyb_videoModel;

@end

@interfaceHYBVideoOperation:NSOperation

-(instancetype)initWithModel:(HYBVideoModel*)modelsession:(NSURLSession*)session;

@property(nonatomic,weak)HYBVideoModel*model;
//可以不公开此属性
@property(nonatomic,strong,readonly)NSURLSessionDownloadTask*downloadTask;

-(void)suspend;
-(void)resume;
-(void)downloadFinished;

@end

这里还扩展了NSURLSessionTask，将模型与之关联，注意采用弱引用哦！我不知道这样设计是否合理，但是我个人认为这么设计的好处是：接口简单，与外部没有直接的联系，session来源于下载管理类，这样可统一管理。

当下载完成之后，一定要回调downloadFinished，目的是让任务退队。要让任务退队，只有保证isFinished为YES才能退队！

[selfwillChangeValueForKey:@"isFinished"];
[selfwillChangeValueForKey:@"isExecuting"];

_executing=NO;
_finished=YES;

[selfdidChangeValueForKey:@"isExecuting"];
[selfdidChangeValueForKey:@"isFinished"];

因为任务完成还可以重新下载，通常情况下不会自动退队。

更新进度和状态

我们通过模型来反馈到UI上，在进度和状态变化时，可以回调来更新UI。

首先，下载过程有很多种状态，我们定义成枚举：

typedefNS_ENUM(NSInteger,HYBVideoStatus){
kHYBVideoStatusNone=0,//初始状态
kHYBVideoStatusRunning=1,//下载中
kHYBVideoStatusSuspended=2,//下载暂停
kHYBVideoStatusCompleted=3,//下载完成
kHYBVideoStatusFailed=4,//下载失败
kHYBVideoStatusWaiting=5//等待下载
};

设计属性：

typedefvoid(^HYBVideoStatusChanged)(HYBVideoModel*model);
typedefvoid(^HYBVideoProgressChanged)(HYBVideoModel*model);

@interfaceHYBVideoModel:NSObject

@property(nonatomic,copy)NSString*videoId;
@property(nonatomic,copy)NSString*videoUrl;
@property(nonatomic,copy)NSString*imageUrl;
@property(nonatomic,copy)NSString*title;

//用于断点下载记录，其实应该要存储到文件中，然后记录路径，但是为了简单，demo就不这么做了
@property(nonatomic,strong)NSData*resumeData;
//下载后存储到此处
@property(nonatomic,copy)NSString*localPath;
@property(nonatomic,copy)NSString*progressText;

//非常关键的属性，进度变化会自动回调onProgressChanged
@property(nonatomic,assign)CGFloatprogress;
//状态变化会自动回调onStatusChanged
@property(nonatomic,assign)HYBVideoStatusstatus;

//这里为什么要引用operation且是强引用？因为管理器直接管理的是model，
//而真正做下载任务的是operation。
//为什么没有将这两个分别作为属性呢？为了整体更简单！
@property(nonatomic,strong)HYBVideoOperation*operation;

@property(nonatomic,copy)HYBVideoStatusChangedonStatusChanged;
@property(nonatomic,copy)HYBVideoProgressChangedonProgressChanged;

@property(nonatomic,readonly,copy)NSString*statusText;

@end

当然，不同的人来设计，可能会有不同的方式。我分析过好几种设计方式，但是列出来的好处，不如这一种。

当进度或者状态变化时，自动地回调：

-(void)setProgress:(CGFloat)progress{
if(_progress!=progress){
_progress=progress;

if(self.onProgressChanged){
self.onProgressChanged(self);
}else{
NSLog(@"progresschangedblockisempty");
}
}
}

-(void)setStatus:(HYBVideoStatus)status{
if(_status!=status){
_status=status;

if(self.onStatusChanged){
self.onStatusChanged(self);
}
}
}

这样回调与下载管理类及下载类都没有直接的关系了，而model的回调直接反馈到UI层了！

在配置cell时，如下即可实时展示进度及状态提示：

-(UITableViewCell*)tableView:(UITableView*)tableViewcellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath*)indexPath{
HYBVideoCell*cell=[tableViewdequeueReusableCellWithIdentifier:kCellIdentifier
forIndexPath:indexPath];

HYBVideoModel*model=[HYBVideoManagershared].videoModels[indexPath.row];
cell.model=model;

model.onStatusChanged=^(HYBVideoModel*changedModel){
cell.model=changedModel;
};

model.onProgressChanged=^(HYBVideoModel*changedModel){
cell.model=changedModel;
};

returncell;
}

当我们点击某一个cell进入下载或者暂停之类的操作时，如下：

-(void)tableView:(UITableView*)tableViewdidSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath*)indexPath{
HYBVideoModel*model=[HYBVideoManagershared].videoModels[indexPath.row];

switch(model.status){
casekHYBVideoStatusNone:{
[[HYBVideoManagershared]startWithVideoModel:model];
break;
}
casekHYBVideoStatusRunning:{
[[HYBVideoManagershared]suspendWithVideoModel:model];
break;
}
casekHYBVideoStatusSuspended:{
[[HYBVideoManagershared]resumeWithVideoModel:model];
break;
}
casekHYBVideoStatusCompleted:{
NSLog(@"已下载完成，可以播放了，播放路径：%@",model.localPath);
break;
}
casekHYBVideoStatusFailed:{
[[HYBVideoManagershared]resumeWithVideoModel:model];
break;
}
casekHYBVideoStatusWaiting:{
[[HYBVideoManagershared]startWithVideoModel:model];
break;
}
}
}

在UI层是否是使用简单呢？从整体来看，使用者可非常简单地调用实现功能。

下载管理类

我们所设计的管理下载类采用的是单例设计模式，而所有操作都直接与model关联，对于外部都没有具体地与operation关联。当然，在项目中，最好不要直接使用这样的模型。笔者在前面的设计理念中讲到，我们可以采用协议的方式来实现，然后让model遵守协议，这样就能做到支持任意类型的model。

@classHYBVideoModel;

@interfaceHYBVideoManager:NSObject

@property(nonatomic,readonly,strong)NSArray*videoModels;

+(instancetype)shared;

//添加视频模型，只是添加并不会下载
-(void)addVideoModels:(NSArray<HYBVideoModel*>*)videoModels;

//开始下载某个视频
-(void)startWithVideoModel:(HYBVideoModel*)videoModel;
//挂起
-(void)suspendWithVideoModel:(HYBVideoModel*)videoModel;
//恢复下载
-(void)resumeWithVideoModel:(HYBVideoModel*)videoModel;
//忽略这个，暂时没有使用到
-(void)stopWiethVideoModel:(HYBVideoModel*)videoModel;

@end

我们在初始化时，创建队列及session：

self.queue=[[NSOperationQueuealloc]init];
self.queue.maxConcurrentOperationCount=4;
NSURLSessionConfiguration*config=[NSURLSessionConfigurationdefaultSessionConfiguration];
//不能传self.queue
self.session=[NSURLSessionsessionWithConfiguration:config
delegate:self
delegateQueue:nil];

我们要注意的是delegateQueue不能传self.queue。起初我传过去了，导致超过设定的并发数量就不能下载了，就一直不动了，原因就是传了self.queue。

为什么不能传呢？因为我们是自定义的operation，而当使用session后，每个任务创建都会自动添加一个NSBlockOperation类型对象到队列中，而任务完成并不会自动退队，也就是状态就没有进入完成状态，从而导致其他任务都被限制在并发处，不能继续下载。

下面我们来看看开始下载、暂停下载、恢复下载API：

-(void)startWithVideoModel:(HYBVideoModel*)videoModel{
if(videoModel.status!=kHYBVideoStatusCompleted){
videoModel.status=kHYBVideoStatusRunning;

if(videoModel.operation==nil){
videoModel.operation=[[HYBVideoOperationalloc]initWithModel:videoModel
session:self.session];
[self.queueaddOperation:videoModel.operation];
[videoModel.operationstart];
}else{
[videoModel.operationresume];
}
}
}

-(void)suspendWithVideoModel:(HYBVideoModel*)videoModel{
if(videoModel.status!=kHYBVideoStatusCompleted){
[videoModel.operationsuspend];
}
}

-(void)resumeWithVideoModel:(HYBVideoModel*)videoModel{
if(videoModel.status!=kHYBVideoStatusCompleted){
[videoModel.operationresume];
}
}

这里都是通过模型来取到operation，然后调用对应的操作API来实现的！对于下载管理类，是不是也变得很简化了呢？

最后，我们要处理一下代理：

//下载完成时，会回调
#pragmamark-NSURLSessionDownloadDelegate
-(void)URLSession:(NSURLSession*)session
downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask*)downloadTask
didFinishDownloadingToURL:(NSURL*)location{
//本地的文件路径，使用fileURLWithPath:来创建
if(downloadTask.hyb_videoModel.localPath){
NSURL*toURL=[NSURLfileURLWithPath:downloadTask.hyb_videoModel.localPath];
NSFileManager*manager=[NSFileManagerdefaultManager];
[managermoveItemAtURL:locationtoURL:toURLerror:nil];
}

[downloadTask.hyb_videoModel.operationdownloadFinished];
NSLog(@"path=%@",downloadTask.hyb_videoModel.localPath);
}

//下载失败或者成功时，会回调。其中失败有可能是暂停下载导致，所以需要做一些判断
-(void)URLSession:(NSURLSession*)sessiontask:(NSURLSessionTask*)taskdidCompleteWithError:(NSError*)error{
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
if(error==nil){
task.hyb_videoModel.status=kHYBVideoStatusCompleted;
[task.hyb_videoModel.operationdownloadFinished];
}elseif(task.hyb_videoModel.status==kHYBVideoStatusSuspended){
task.hyb_videoModel.status=kHYBVideoStatusSuspended;
}elseif([errorcode]<0){
//网络异常
task.hyb_videoModel.status=kHYBVideoStatusFailed;
}
});
}

//这个是处理进度的
-(void)URLSession:(NSURLSession*)session
downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask*)downloadTask
didWriteData:(int64_t)bytesWritten
totalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten
totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite{
doublebyts=totalBytesWritten*1.0/1024/1024;
doubletotal=totalBytesExpectedToWrite*1.0/1024/1024;
NSString*text=[NSStringstringWithFormat:@"%.1lfMB/%.1fMB",byts,total];
CGFloatprogress=totalBytesWritten/(CGFloat)totalBytesExpectedToWrite;

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
downloadTask.hyb_videoModel.progressText=text;
downloadTask.hyb_videoModel.progress=progress;
});
}

//当通过resume恢复下载时，会回调一次这里，更新进度
-(void)URLSession:(NSURLSession*)session
downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask*)downloadTask
didResumeAtOffset:(int64_t)fileOffset
expectedTotalBytes:(int64_t)expectedTotalBytes{
doublebyts=fileOffset*1.0/1024/1024;
doubletotal=expectedTotalBytes*1.0/1024/1024;
NSString*text=[NSStringstringWithFormat:@"%.1lfMB/%.1fMB",byts,total];
CGFloatprogress=fileOffset/(CGFloat)expectedTotalBytes;

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
downloadTask.hyb_videoModel.progressText=text;
downloadTask.hyb_videoModel.progress=progress;
});
}

大家发现没有，给task扩展了属性之后，到这里可以非常简单就能直接取到model，而给model赋值进度、状态，都会自动触发更新UI。是不是变得很方便了呢？内部管理代码也比较简单，读起来也挺容易懂的吧！