設計一個健壯的大型檔案下載系統

我想要讓 NSScreencast iOS 應用支援下載視訊供離線使用。每個視訊大小為 80-200 MB，這就需要打造一個健壯的下載系統。

第一步是在章節頁面新增顯示進度的下載按鈕。類似於你在 iTunes 下載歌曲。點選下載按鈕動畫進入圓形下載進度指示器。該下載在後臺進行，並向訂閱的按鈕傳送進度通知，以在 UI 中顯示百分比進度。

實際的下載是通過 NSOperation 子類完成的。這種方式提供了很大的便利，例如控制併發性、服務優先順序，並且擁有便捷的機制取消執行的中的下載。下載進度通過通知傳送到外界，通知包含章節 ID，所有感興趣的 UI 可以監聽該通知並做出更新。

當然，我們不需要在下載時讓使用者盯著螢幕，因此使用者可以自由切換應用甚至暫停它，下載都可以繼續。

接下來，我需要在統一的位置顯示掛起和之前的下載，用於方便檢視哪些內容正在下載，哪些下載完成，並可以離線觀看和刪除視訊。

該頁面在表檢視中以行顯示每個章節的資料。各行顯示的下載內容需要在收到下載進度變化通知時快速重新整理。

為了實現上述功能，我把該狀態儲存成 Core Data 模型。我的 DownloadInfo 模型如下所示：

有了 Core Data，我們可以跟蹤下載的整個生命週期狀態。以前，我用過 plists 儲存，但（我敢說） Core Data 比 plists 更容易進行簡單儲存。

這裡，我把下載進度百分比儲存到模型中，但我不是反覆儲存該值。在快速連線中，你會得到一大堆進度變化（每秒數十次），且沒必要每次都儲存到 Core Data 中。我只在取消請求並希望在 UI 中看到下載的百分比時才儲存資料。

儲存資料到 Core Data 的另外一個好處是我們可以利用 NSFetchedResultsController 快速構建 DownloadsViewController。

錯誤處理

所有涉及網路的操作都有機會發生錯誤。大型檔案的下載更是加劇這個機會。人們走出 Wi-Fi 範圍，進入隧道，搭乘飛機以及其他大量事情都會干擾下載。為了確保最佳的使用者體驗，我要把它處理成允許使用者快速重試（並在某些情況下，可以自動重試）。

當發生失敗，把 DownloadInfo 的 state 標記為 .failed，UI 隨之更新。單元格過載，使用者可以點選重試該下載。

暫停和恢復

當 NSURLSession API 引入時，它就可以取消請求併產生一個不透明的物件，叫做 resume data。使用這種技術，你可以從它停下來的地方開始請求，唯一需要考慮的問題只是如何把該資料持久化，以備恢復下載。這樣把該資料新增到我的 DownloadInfo 模型就很合適了。當使用者點選正在進行的下載，會呼叫 downloadTask.cancel(byProducing:) 並儲存 resume data 以供日後使用。

當下載開始，如果該模型存在 resume data，就會從上一次停止的位置繼續下載。該功能很容易新增，但對大檔案下載真的是超實用的。

其中要特別小心，參照 resume data is currently broken on iOS 10。

處理蜂窩網路

我不希望任何資料的損壞，所以，預設設定 NSURLSessionConfiguration 的 allowsCellularAccess 設定為否。然後設定一個標識來切換該值狀態，因為有些人可能希望無限制使用它。

使用 FX Reachability 監聽網路連線狀態。如果使用者希望在蜂窩網路下下載章節，我們彈出切換設定，讓下載繼續。

保持模型和檔案同步

由於我們把檔案的後設資料儲存在磁碟，所以需要確保這些後設資料總是同步的。當你刪除一個章節，必須同時刪除磁碟上 Core Data 中的模型。為確保同步，我用 CleanupDownloadsOperation 檢查磁碟上章節有對應的一個 DownloadInfo （除非資料被刪除），並且每個下載檔案都記錄在 Core Data 中（除非被刪除）。

在這裡，如果萬一有發生錯誤，兩種狀態（資料庫/磁碟）必須取消同步。

後臺下載

雖然這看似簡單，後臺下載會帶來大量的複雜混亂的情況，下一篇會講到這個主題。

他們說，只是加個離線下載嘛

當我最初想為 app 在釋出前新增離線下載功能，但發現這需要額外一到兩天的工作，這其中是相當的複雜。

我想，這就是軟體開發。

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