URLSession, Fetching Website Data into Memory

Groot·2022년 8월 24일

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🌱 난 오늘 무엇을 공부했을까?

📌 URLSession 공식문서 정리

관련된 네트워크 데이터 전송 작업 그룹을 조정하는 개체입니다.

class URLSession : NSObject

URLSession 클래스 및 관련 클래스는 URL로 표시된 엔드포인트에서 데이터를 다운로드하고 엔드포인트에 데이터를 업로드하기 위한 API를 제공합니다.
또한 앱은 이 API를 사용하여 앱이 실행되고 있지 않거나 iOS에서 앱이 일시 중단된 동안 백그라운드 다운로드를 수행할 수 있습니다.
관련 URLSessionDelegate 및 URLSessionTaskDelegate를 사용하여 인증을 지원하고 redirection 및 task completion.와 같은 이벤트를 수신할 수 있습니다.
앱은 관련 데이터 전송 작업 그룹을 조정하는 각각의 URLSession 인스턴스를 하나 이상 만듭니다.
예를 들어 웹 브라우저를 생성하는 경우 앱은 탭 또는 창당 하나의 세션을 생성하거나 대화형 사용을 위한 세션과 백그라운드 다운로드를 위한 세션을 생성할 수 있습니다.
각 세션 내에서 앱은 일련의 작업을 추가하며, 각 작업은 특정 URL에 대한 요청을 나타냅니다(필요한 경우 HTTP 리디렉션을 따름).

📍 Types of URL Sessions

주어진 URL 세션 내의 작업은 공통 세션 구성 개체를 공유합니다
단일 호스트에 대한 최대 동시 연결 수, 연결이 셀룰러 네트워크를 사용할 수 있는지 여부 등과 같은 연결 동작을 정의합니다.
URLSession에는 기본 요청에 대한 단일 공유 세션(싱글톤?)이 있습니다.
생성한 세션만큼 사용자 정의할 수는 없지만 요구 사항이 매우 제한적인 경우 좋은 출발점 역할을 합니다.
공유 클래스 메서드를 호출하여 이 세션에 액세스합니다.
다른 종류의 세션의 경우 다음 세 가지 구성 중 하나로 URLSession을 만듭니다.
- default session은 공유 세션과 매우 유사합니다. 하지만 당신이 그것을 구성 할 수 있습니다. 데이터를 점진적으로 가져오기 위해 기본 세션에 대리자를 할당할 수도 있습니다.
- Ephemeral sessions은 공유 세션과 유사하지만 캐시, 쿠키 또는 자격 증명을 디스크에 쓰지 않습니다.
- Background sessions을 사용하면 앱이 실행되지 않는 동안 백그라운드에서 콘텐츠 업로드 및 다운로드를 수행할 수 있습니다.

📍 Types of URL Session Tasks

세션 내에서 선택적으로 데이터를 서버에 업로드한 다음 디스크의 파일이나 메모리의 하나 이상의 NSData 개체로 서버에서 데이터를 검색하는 작업을 만듭니다.
URLSession API는 네 가지 유형의 작업을 제공합니다.
- Data tasks는 NSData 개체를 사용하여 데이터를 보내고 받습니다. 데이터 작업은 서버에 대한 짧고 종종 대화형 요청을 위한 것입니다.
- Upload tasks는 데이터 작업과 유사하지만 데이터(종종 파일 형식)를 보내고 앱이 실행되지 않는 동안 백그라운드 업로드를 지원합니다.
- Download tasks는 파일 형식으로 데이터를 검색하고 앱이 실행되지 않는 동안 백그라운드 다운로드 및 업로드를 지원합니다.
- WebSocket 작업은 RFC 6455에 정의된 WebSocket 프로토콜을 사용하여 TCP 및 TLS를 통해 메시지를 교환합니다.

Using a Session Delegate

세션의 작업은 또한 공통 대리자 개체를 공유합니다.
다양한 이벤트가 발생할 때 정보를 제공하고 얻기 위해 이 대리자를 구현합니다.
- Authentication fails.
- Data arrives from the server.
- Data becomes available for caching.
대리인이 제공하는 기능이 필요하지 않은 경우 세션을 생성할 때 nil을 전달하여 제공하지 않고 이 API를 사용할 수 있습니다.

세션 개체는 앱이 종료되거나 세션을 명시적으로 무효화할 때까지 대리자에 대한 강력한 참조를 유지합니다. 세션을 무효화하지 않으면 앱이 종료될 때까지 앱에서 메모리가 누출됩니다.
세션으로 생성한 각 작업은 URLSessionTaskDelegate에 정의된 메서드를 사용하여 세션의 대리자를 다시 호출합니다.
작업에 특정한 별도의 대리자를 채워 세션 대리자에 도달하기 전에 이러한 콜백을 가로챌 수도 있습니다.

📍 Asynchronicity and URL Sessions

대부분의 네트워킹 API와 마찬가지로 URLSession API는 고도로 비동기적입니다. 호출하는 메서드에 따라 다음 세 가지 방법 중 하나로 앱에 데이터를 반환합니다.
- Swift를 사용하는 경우
  - async 키워드로 표시된 메서드를 사용하여 일반적인 작업을 수행할 수 있습니다.
  - 예를 들어 data(from:delegate:)는 데이터를 가져오는 반면 download(from:delegate:)는 파일을 다운로드합니다.
  - 콜 포인트는 await 키워드를 사용하여 전송이 완료될 때까지 실행을 일시 중단합니다. 또한 bytes(from:delegate:) 메서드를 사용하여 AsyncSequence로 데이터를 받을 수 있습니다.
  - 이 접근 방식에서는 for-wait-in 구문을 사용하여 앱이 데이터를 수신할 때 데이터를 반복합니다. URL 유형은 공유 URL 세션에서 바이트 또는 줄을 가져오는 편리한 방법도 제공합니다.
- Swift 또는 Objective-C에서는 전송이 완료될 때 실행되는 완료 핸들러 블록을 제공할 수 있습니다.
- Swift 또는 Objective-C에서는 전송이 진행되고 완료된 직후 대리자 메서드에 대한 콜백을 받을 수 있습니다.
이 정보를 대리인에게 전달하는 것 외에도 URLSession은 상태 및 진행률 속성을 제공합니다.
작업의 현재 상태를 기반으로 프로그래밍 방식의 결정을 내려야 하는 경우 이러한 속성을 쿼리합니다(해당 상태는 언제든지 변경될 수 있다는 경고 포함).

📍 Protocol Support

URLSession 클래스는 기본적으로 사용자의 시스템 기본 설정에 구성된 대로 프록시 서버 및 SOCKS 게이트웨이에 대한 투명한 지원과 함께 데이터, 파일, ftp, http 및 https URL 체계를 지원합니다.
URLSession은 HTTP/1.1, HTTP/2 및 HTTP/3 프로토콜을 지원합니다. RFC 7540에 설명된 대로 HTTP/2 지원에는 ALPN(응용 계층 프로토콜 협상)을 지원하는 서버가 필요합니다.
또한 URLProtocol을 서브클래싱하여 고유한 사용자 지정 네트워킹 프로토콜 및 URL 체계(앱의 개인용)에 대한 지원을 추가할 수 있습니다.

📍 App Transport Security (ATS)

iOS 9.0 및 macOS 10.11 이상은 URLSession으로 이루어진 모든 HTTP 연결에 앱 전송 보안(ATS)을 사용합니다.
ATS를 사용하려면 HTTP 연결에서 HTTPS(RFC 2818)를 사용해야 합니다.

📍 Foundation Copying Behavior

세션 및 작업 개체는 다음과 같이 NSCopying 프로토콜을 따릅니다.
- 앱이 세션 또는 작업 개체를 복사하면 동일한 개체를 다시 가져옵니다.
- 앱이 구성 개체를 복사하면 독립적으로 수정할 수 있는 새 복사본이 생성됩니다.

📍 Thread Safety

URL 세션 API는 스레드로부터 안전합니다.
모든 스레드 컨텍스트에서 세션과 작업을 자유롭게 생성할 수 있습니다.
대리자 메서드가 제공된 완료 처리기를 호출하면 작업이 올바른 대리자 대기열에 자동으로 예약됩니다.

URLSession공식문서

📌 Fetching Website Data into Memory 공식문서 정리

URL 세션에서 데이터 작업을 생성하여 데이터를 메모리로 직접 수신합니다.

📍 Overview

원격 서버와의 소규모 상호 작용의 경우 URLSessionDataTask 클래스를 사용하여 응답 데이터를 메모리로 수신할 수 있습니다(데이터를 파일 시스템에 직접 저장하는 URLSessionDownloadTask 클래스를 사용하는 것과는 반대).
데이터 작업은 web service endpoint 호출과 같은 용도에 이상적입니다.
URL 세션 인스턴스를 사용하여 작업을 만듭니다.
요구 사항이 매우 간단하다면 URLSession 클래스의 공유 인스턴스를 사용할 수 있습니다.
대리자 콜백을 통해 전송과 상호 작용하려면 공유 인스턴스를 사용하는 대신 세션을 만들어야 합니다.
세션을 생성할 때 URLSessionConfiguration 인스턴스를 사용하고 URLSessionDelegate 또는 하위 프로토콜 중 하나를 구현하는 클래스도 전달합니다.
세션을 재사용하여 여러 작업을 생성할 수 있으므로 필요한 각각의 고유한 구성에 대해 세션을 생성하고 속성으로 저장합니다.

필요한 것보다 더 많은 세션을 생성하지 않도록 주의하십시오. 예를 들어, 유사하게 구성된 세션이 필요한 앱의 여러 부분이 있는 경우 하나의 세션을 만들고 공유하십시오.
세션이 있으면 dataTask() 메서드 중 하나를 사용하여 데이터 작업을 만듭니다.
작업은 일시 중단된 상태로 생성되며 resume()을 호출하여 시작할 수 있습니다.

📍 Receive Results with a Completion Handler

데이터를 가져오는 가장 간단한 방법은 completion handler를 사용하는 데이터 작업을 만드는 것입니다.
이 배열을 통해 작업은 서버의 응답, 데이터 및 가능한 오류를 사용자가 제공한 완료 처리기 블록으로 전달합니다.
다음 그림은 세션과 작업 간의 관계와 결과가 완료 처리기에 전달되는 방식을 보여줍니다.
완료 핸들러를 사용하는 데이터 태스크를 생성하려면 URLSession의 dataTask(with:) 메소드를 호출하십시오. 완료 핸들러는 다음 세 가지 작업을 수행해야 합니다.
- 오류 매개변수가 nil인지 확인하십시오. 그렇지 않은 경우 전송 오류가 발생한 것입니다. 오류를 처리하고 종료합니다.
- 응답 매개변수를 확인하여 상태 코드가 성공을 나타내고 MIME 유형이 예상 값인지 확인하십시오. 그렇지 않은 경우 서버 오류를 처리하고 종료합니다.
- 필요에 따라 데이터 인스턴스를 사용합니다.
다음은 URL의 내용을 가져오기 위한 startLoad() 메소드를 보여줍니다.
URLSession 클래스의 공유 인스턴스를 사용하여 결과를 completion handler에 전달하는 데이터 작업을 만드는 것으로 시작합니다.
로컬 및 서버 오류를 확인한 후 이 핸들러는 데이터를 문자열로 변환하고 WKWebView 콘센트를 채우는 데 사용합니다.
물론 앱에서 가져온 데이터를 데이터 모델로 구문 분석하는 것과 같이 다른 용도로 사용할 수도 있습니다.

func startLoad() {
    let url = URL(string: "https://www.example.com/")!
    let task = URLSession.shared.dataTask(with: url) { data, response, error in
        if let error = error {
            self.handleClientError(error)
            return
        }
        guard let httpResponse = response as? HTTPURLResponse,
            (200...299).contains(httpResponse.statusCode) else {
            self.handleServerError(response)
            return
        }
        if let mimeType = httpResponse.mimeType, mimeType == "text/html",
            let data = data,
            let string = String(data: data, encoding: .utf8) {
            DispatchQueue.main.async {
                self.webView.loadHTMLString(string, baseURL: url)
            }
        }
    }
    task.resume()
}

완료 핸들러는 작업을 생성한 것과 다른 Grand Central Dispatch 대기열에서 호출됩니다. 따라서 webView 업데이트와 같이 UI를 업데이트하기 위해 데이터나 오류를 사용하는 모든 작업은 여기에 표시된 것처럼 명시적으로 기본 대기열에 배치되어야 합니다.

📍 Receive Transfer Details and Results with a Delegate

작업이 진행됨에 따라 작업 활동에 대한 더 높은 수준의 액세스를 위해 데이터 작업을 생성할 때 완료 핸들러를 제공하는 대신 세션에 대리자를 설정할 수 있습니다.
이 접근 방식을 사용하면 데이터의 일부가 도착하면 전송이 완료되거나 오류와 함께 실패할 때까지 URLSessionDataDelegate의 urlSession(_:dataTask:didReceive:) 메서드에 제공됩니다.
대리자는 전송이 진행됨에 따라 다른 종류의 이벤트도 수신합니다.
URLSession 클래스의 간단한 공유 인스턴스를 사용하는 대신 대리자 접근 방식을 사용할 때 고유한 URLSession 인스턴스를 만들어야 합니다.
새 세션을 생성하면 아래와 같이 자신의 클래스를 세션의 대리자로 설정할 수 있습니다.
클래스가 대리자 프로토콜(URLSessionDelegate, URLSessionTaskDelegate, URLSessionDataDelegate 및 URLSessionDownloadDelegate) 중 하나 이상을 구현한다고 선언합니다.
그런 다음 초기화 프로그램 init(configuration:delegate:delegateQueue:)를 사용하여 URL 세션 인스턴스를 만듭니다.
이 이니셜라이저와 함께 사용되는 구성 인스턴스를 사용자 정의할 수 있습니다.

private lazy var session: URLSession = {
    let configuration = URLSessionConfiguration.default
    configuration.waitsForConnectivity = true
    return URLSession(configuration: configuration,
                      delegate: self, delegateQueue: nil)
}()

아래의 코드는 이 세션을 사용하여 데이터 작업을 시작하고 대리자 콜백을 사용하여 수신된 데이터 및 오류를 처리하는 startLoad() 메서드를 보여줍니다.
이 목록은 세 가지 대리자 콜백을 구현합니다
- urlSession(_:dataTask:didReceive:completionHandler:)은 응답에 성공적인 HTTP 상태 코드가 있고 MIME 유형이 text/html 또는 text/plain인지 확인합니다. 둘 중 하나라도 해당되지 않으면 작업이 취소됩니다. 그렇지 않으면 계속 진행할 수 있습니다.
- urlSession(_:dataTask:didReceive:)은 태스크가 수신한 각 Data 인스턴스를 받아 수신 데이터라는 버퍼에 추가합니다.
- urlSession(_:task:didCompleteWithError:)은 먼저 전송 수준 오류가 발생했는지 확인합니다. 오류가 없으면 수신된 데이터 버퍼를 문자열로 변환하여 webView의 내용으로 설정을 시도한다.

var receivedData: Data?

func startLoad() {
    loadButton.isEnabled = false
    let url = URL(string: "https://www.example.com/")!
    receivedData = Data()
    let task = session.dataTask(with: url)
    task.resume()
}

// delegate methods

func urlSession(_ session: URLSession, dataTask: URLSessionDataTask, didReceive response: URLResponse,
                completionHandler: @escaping (URLSession.ResponseDisposition) -> Void) {
    guard let response = response as? HTTPURLResponse,
        (200...299).contains(response.statusCode),
        let mimeType = response.mimeType,
        mimeType == "text/html" else {
        completionHandler(.cancel)
        return
    }
    completionHandler(.allow)
}

func urlSession(_ session: URLSession, dataTask: URLSessionDataTask, didReceive data: Data) {
    self.receivedData?.append(data)
}

func urlSession(_ session: URLSession, task: URLSessionTask, didCompleteWithError error: Error?) {
    DispatchQueue.main.async {
        self.loadButton.isEnabled = true
        if let error = error {
            handleClientError(error)
        } else if let receivedData = self.receivedData,
            let string = String(data: receivedData, encoding: .utf8) {
            self.webView.loadHTMLString(string, baseURL: task.currentRequest?.url)
        }
    }
}