自己动手写一个 iOS 网络请求库（四）——快速文件上传

2015-5-29 / 字数：6258 / 阅读数：23502 / 分类： iOS & Swift

代码示例：https://github.com/johnlui/Swift-On-iOS/blob/master/BuildYourHTTPRequestLibrary
开源项目：Pitaya，适合大文件上传的 HTTP 请求库：https://github.com/johnlui/Pitaya

本篇文章是~~此系列文章的终结篇~~倒数第二篇，我们将一起给我们的网络请求库增加“快速文件上传”的功能。

HTTP 协议解析

找资料

我翻出了以前买的《图解 HTTP》：

找到第 46-47 页，“发送多种数据的多部分对象集合”：

multipart/form-data

// HTTP 头 开始
Content-Type: multipart/form-data; boundary=PitayaUGl0YXlh
// HTTP 头 结束
// HTTP Body 开始

--PitayaUGl0YXlh
Content-Disposition: form-data; name="field1"

John Lui
--PitayaUGl0YXlh
Content-Disposition: form-data; name="text"; filename="file1.txt"

···[file1.txt 的数据]···
--PitayaUGl0YXlh--
// HTTP Body 结束

详解

HTTP 协议是一种非常基础的“字符串格式化约定”，本质上传输的依然是一堆字符，只是由于遵守了标准协议，后端的 HTTP 服务软件（Apache、nginx）和前端的浏览器、NSData、NSURLSession 等接口可以顺畅地交流。

在 HTTP 协议中，上传文件可以进行如下设置：

设定 Content-Type 头字段如下：

Content-Type: multipart/form-data; boundary=PitayaUGl0YXlh

boundary 是我们自己指定的间隔符。

之后设定 HTTP Body 如下：

  
--PitayaUGl0YXlh
Content-Disposition: form-data; name="field1"

John Lui
--PitayaUGl0YXlh
Content-Disposition: form-data; name="text"; filename="file1.txt"

···[file1.txt 的数据]···
--PitayaUGl0YXlh--

每个字段以 “--间隔符” 开头，最后总体以 “--间隔符--” 结尾。

换行

HTTP 协议中，换行必须用 \r\n，我尝试过只使用 \n 换行，系统会直接原封不动地发送这个换行，如果后端的 HTTP 服务器不支持这种容错的话，可能就会出问题，所以建议大家还是要遵守标准协议。

代码实现

构建 File 结构体

上传文件也是表单，也需要一个 name，所以我们需要构造一个 File 结构体，来描述要上传的文件：

struct File {
    let name: String!
    let url: NSURL!
    init(name: String, url: NSURL) {
        self.name = name
        self.url = url
    }
}

上面代码中，我们使用 NSURL 来描述文件地址。

增加 files 类成员变量并初始化

class NetworkManager {
    
    let method: String!
    let params: Dictionary<String, AnyObject>
    let callback: (data: NSData!, response: NSURLResponse!, error: NSError!) -> Void
    
    // add files
    var files: Array<File>
    
    let session = NSURLSession.sharedSession()
    let url: String!
    var request: NSMutableURLRequest!
    var task: NSURLSessionTask!
    
    // add files
    init(url: String, method: String, params: Dictionary<String, AnyObject> = Dictionary<String, AnyObject>(), files: Array<File> = Array<File>(), callback: (data: NSData!, response: NSURLResponse!, error: NSError!) -> Void) {
        self.url = url
        self.request = NSMutableURLRequest(URL: NSURL(string: url)!)
        self.method = method
        self.params = params
        self.callback = callback
        
        // add files
        self.files = files
    }
    ......
}

增加 boundary 类成员常量

class NetworkManager {
    let boundary = "PitayaUGl0YXlh"
    ......
}

更改 Content-Type

if self.files.count > 0 {
    request.addValue("multipart/form-data; boundary=" + self.boundary, forHTTPHeaderField: "Content-Type")
} else if self.params.count > 0 {
    request.addValue("application/x-www-form-urlencoded", forHTTPHeaderField: "Content-Type")
}

修改 buildBody 函数

func buildBody() {
    let data = NSMutableData()
    if self.files.count > 0 {
        if self.method == "GET" {
            NSLog("\n\n------------------------\nThe remote server may not accept GET method with HTTP body. But Pitaya will send it anyway.\n------------------------\n\n")
        }
        for (key, value) in self.params {
            data.appendData("--\(self.boundary)\r\n".nsdata)
            data.appendData("Content-Disposition: form-data; name=\"\(key)\"\r\n\r\n".nsdata)
            data.appendData("\(value.description)\r\n".nsdata)
        }
        for file in self.files {
            data.appendData("--\(self.boundary)\r\n".nsdata)
            data.appendData("Content-Disposition: form-data; name=\"\(file.name)\"; filename=\"\(file.url.description.lastPathComponent)\"\r\n\r\n".nsdata)
            if let a = NSData(contentsOfURL: file.url) {
                data.appendData(a)
                data.appendData("\r\n".nsdata)
            }
        }
        data.appendData("--\(self.boundary)--\r\n".nsdata)
    } else if self.params.count > 0 && self.method != "GET" {
        data.appendData(buildParams(self.params).nsdata)
    }
    request.HTTPBody = data
}

.nsdata 属性是我对 String 做的一个扩展，代码在：https://github.com/johnlui/Swift-On-iOS/blob/master/BuildYourHTTPRequestLibrary/BuildYourHTTPRequestLibrary/Network.swift#L46-L50

调整 Network.request 接口群，增加上传文件 API

static func request(method: String, url: String, callback: (data: NSData!, response: NSURLResponse!, error: NSError!) -> Void) {
    let manager = NetworkManager(url: url, method: method, callback: callback)
    manager.fire()
}
static func request(method: String, url: String, params: Dictionary<String, AnyObject>, callback: (data: NSData!, response: NSURLResponse!, error: NSError!) -> Void) {
    let manager = NetworkManager(url: url, method: method, params: params, callback: callback)
    manager.fire()
}
static func request(method: String, url: String, files: Array<File>, callback: (data: NSData!, response: NSURLResponse!, error: NSError!) -> Void) {
    let manager = NetworkManager(url: url, method: method, files: files, callback: callback)
    manager.fire()
}
static func request(method: String, url: String, params: Dictionary<String, AnyObject>, files: Array<File>, callback: (data: NSData!, response: NSURLResponse!, error: NSError!) -> Void) {
    let manager = NetworkManager(url: url, method: method, params: params, files: files, callback: callback)
    manager.fire()
}

检验成果

增加一张图片用于上传文件测试：

测试代码如下：

let file = File(name: "file", url: NSURL(fileURLWithPath: NSBundle.mainBundle().pathForResource("Pitaya", ofType: "png")!)!)
Network.request("POST", url: "http://pitayaswift.sinaapp.com/pitaya.php", files: [file]) { (data, response, error) -> Void in
    let string = NSString(data: data, encoding: NSUTF8StringEncoding) as! String
    if string == "1" {
        println("上传文件成功！")
    }
}

http://pitayaswift.sinaapp.com/pitaya.php 会在收到 name="file" 的文件之后，输出 1。

运行项目，点击按钮，输出结果，成功！

快在哪里？

Alamofire 并不支持表单文件上传，似乎只支持流文件上传（不确定），故我之前在使用 Alamofire 的时候，是把二进制文件读出来之后进行 base64 编码，然后当做字符串字段传输的，除了体积会增大三分之一外，最严重的问题在于非常长的 HTTP 准备时间（开始发送数据包之前的处理时间），这期间还是阻塞的。实际测试，无论是 A5 处理器的 touch5 还是 A8 处理器的 iPhone6，500KB 的语音文件都需要接近 30S 的预处理时间。阻塞问题可以通过超线程方式解决，但是总体上传时间依然是非常长的，500 KB 的语音文件的预处理时间和网络传输时间几乎都一样长了。

快在哪里？采用 NSData 方式直接赋值给 HTTP Body，这种方式不会消耗任何预处理时间，当然也不会对主线程造成阻塞。而且传输的字符串的长度减少 25%，实际测试 500KB 语音文件上传速度从 57S 缩短为 21S，增速十分可观。