Networking

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Networking auf dem iPhone
Christoph Wulf
Networking (iPhone-Praktikum)
Christoph Wulf
10.05.2010
1 / 34
Abstraktionsebenen
Next Step Networking
Objective-C einfach
Core Foundation Networking C
exibel
BSD Sockets
C
nur für Nerds
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Christoph Wulf
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Abstraktionsebenen
Next Step Networking
Objective-C einfach
Core Foundation Networking C
exibel
BSD Sockets
C
nur für Nerds
Komponenten für
TCP und UDP Sockets
HTTP, HTTPS, FTP und andere gängige Protokolle
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Abstraktionsebenen
Next Step Networking
Objective-C einfach
Core Foundation Networking C
exibel
BSD Sockets
C
nur für Nerds
Komponenten für
TCP und UDP Sockets
HTTP, HTTPS, FTP und andere gängige Protokolle
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Asynchrone Kommunikation und Nebenläugkeit
Interaktionen mit dem Netzwerk (insbesondere Internet) kosten
vergleichsweise viel Zeit
Nebenläugkeit für Reaktivität erforderlich
mehrere Threads
Run Loops für non-blocking I/O
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Run Loops
Schleife, die Ereignisse abarbeitet
Button gedrückt
Timer abgelaufen
Kompassrichtung geändert
Ereignisschleife schon beim Speichermanagement relevant
(Freigabe durch autorelease)
App hat implizit schon einen Run Loop durch das UI
Betriebssystem kümmert sich darum, Ereignisse in die Schleife
einzureihen
Vorteil: nur ein Thread, dennoch Reaktivität
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Streams und Sockets
Stream: unidirektionale Verbindung
Eingabestrom NSInputStream (z.B. zum Lesen aus einer Datei)
Ausgabestrom NSOutputStream (z.B. zum Schreiben in eine Datei)
Socket: bidirektionale Verbindung
Kombination aus Ein- und Ausgabestrom
beide Ströme sind mit demselben Remote-Socket verbunden
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Stream Delegate
Delegates für Ein- und Ausgabestrom werden über Ereignisse
benachrichtigt.
Zentrale Ereignisse
Neue Daten sind verfügbar (Eingabestrom) und können mit
read:maxLength gelesen werden.
Ausgabestrom ist bereit, weitere Daten zu senden und kann mit
write:maxlength beschrieben werden.
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Ereignisse
Ströme kennen nur eine Delegate-Methode:
(void) stream:(NSStream*)theStream
handleEvent:(NSStreamEvent)streamEvent
NSStreamEventNone
NSStreamEventOpenCompleted
NSStreamEventHasBytesAvailable
NSStreamEventHasSpaceAvailable
NSStreamEventErrorOccurred
NSStreamEventEndEncountered
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Es ist absolut nichts passiert.
Strom wurde erfolgreich erönet.
Neue Daten können gelesen werden.
Neue Daten können geschrieben werden.
Ein Fehler ist aufgetreten.
EOF bzw. Remote Stream geschlossen
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Framework einbinden
#include <CFNetwork/CFNetwork.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
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Socket-Verbindung herstellen
CFStringRef host = (CFStringRef) @"remotehost.net";
CFReadStreamRef in;
CFWriteStreamRef out;
CFStreamCreatePairWithSocketToHost(NULL, host, 1001, &in, &out);
inputStream = [(NSInputStream*) in retain];
outputStream = [(NSOutputStream*) out retain];
[inputStream setDelegate:self];
[outputStream setDelegate:self];
[inputStream
scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop]
forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[outputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop]
forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[inputStream open];
[outputStream open];
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Ereignisse behandeln (Lesen)
- (void)stream:(NSStream*) stream
handleEvent:(NSStreamEvent) streamEvent {
switch(streamEvent) {
case NSStreamEventHasBytesAvailable:
uint8_t buffer[1024];
unsigned int read = [(NSInputStream*) stream read:buffer maxLength:1024];
[data appendBytes:(const void*) buffer length:read];
// Überprüfen, ob eine Nachricht vorliegt, ggf. behandeln
break;
// ... andere Ereignisse
}
}
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Ereignisse behandeln (Schreiben)
- (void)stream:(NSStream*) stream
handleEvent:(NSStreamEvent) streamEvent {
switch(streamEvent) {
case NSStreamEventHasSpaceAvailable:
// Pointer auf die Bytes des Puffers
uint8_t *bytesToWrite = (uint8_t *)[data mutableBytes];
// Pointer an Stelle des Puffers verschieben
bytesToWrite += index;
int maxLength = [data maxLength] - index;
unsigned int length = (maxLength >= 1024) ? 1024 : maxLength;
uint8_t buffer[length];
(void)memcpy(buffer, bytesToWrite, length);
length = [stream write:(const uint8_t *)buffer maxLength:length];
index += length;
break;
// ... andere Ereignisse
}
}
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Problem
Lesen von Natur aus asynchron
Schreiben eher ein synchroner Vorgang
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Problem
Lesen von Natur aus asynchron
Schreiben eher ein synchroner Vorgang
Sofern man nicht dauerhaft in den Stream schreibt, woher weiÿ der
Stream, wann er NSStreamEventHasSpaceAvailable signalisieren soll?
Immer, auch wenn nichts geschrieben wird
⇒ Busy Waiting
Solange auch etwas geschrieben wird, danach nicht mehr
⇒ Wann darf man dann später wieder schreiben?
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Lösung
Stream sendet kontinuierlich NSStreamEventHasSpaceAvailable,
solange auch etwas hineingeschrieben wird.
Wird gerade nichts in den Stream geschrieben, ersten Teilbereich von
Daten über write hineinschreiben, danach über das Delegate
lässt sich über [stream hasBytesAvailable] prüfen
(keine Race-Condition möglich!)
ansonsten einfach in den Puer des Delegates einreihen
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Lösung
Stream sendet kontinuierlich NSStreamEventHasSpaceAvailable,
solange auch etwas hineingeschrieben wird.
Wird gerade nichts in den Stream geschrieben, ersten Teilbereich von
Daten über write hineinschreiben, danach über das Delegate
lässt sich über [stream hasBytesAvailable] prüfen
(keine Race-Condition möglich!)
ansonsten einfach in den Puer des Delegates einreihen
Möglichkeit für eine eigene Abstraktion, die das vereinfacht
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Ereignisse behandeln (Verbindungsabbruch)
- (void)stream:(NSStream*) stream
handleEvent:(NSStreamEvent) streamEvent {
switch(streamEvent) {
case NSStreamEventEndEncountered:
[stream close];
[stream removeFromRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop]
forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[stream release];
stream = nil;
// ggf. Benutzer informieren, falls Abbruch nicht erwartet
break;
// ... andere Ereignisse
}
}
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Ereignisse behandeln (Fehlerfall)
- (void)stream:(NSStream*) stream
handleEvent:(NSStreamEvent) streamEvent {
switch(streamEvent) {
case NSStreamEventErrorOccurred:
NSError* error = [stream streamError];
// Fehlermeldung
break;
// ... andere Ereignisse
}
}
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URL Loading
Anfragen an URLs über NSURLRequest oder NSMutableURLRequest
Verbindung über NSURLConnection
Asynchrone Ergebnisverarbeitung über Delegate zu NSURLConnection
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URL Loading
Anfragen an URLs über NSURLRequest oder NSMutableURLRequest
Verbindung über NSURLConnection
Asynchrone Ergebnisverarbeitung über Delegate zu NSURLConnection
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://www.server.de/pageOrFile.xyz"];
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];
connection = [[[NSURLConnection alloc] initWithRequest:request
delegate:self] autorelease];
NSAssert(connection != nil, @"Failed to create URL connection.");
responseData = [[NSMutableData data] retain];
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Delegate Methoden
connection:willSendRequest:redirectResponse
connection:canAuthenticateAgainstProtectionSpace
connectionShouldUseCredentialStorage
connection:didReceiveAuthenticationChallenge
connection:didCancelAuthenticationChallenge
connection:didSendBodyData:totalBytesWritten:totalBytesExpectedToWrite
connection:didReceiveResponse
connection:didReceiveData
connection:willCacheResponse
connection:didFailWithError
connectionDidFinishLoading
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Delegate Methoden (Minimum)
(void) connection:(NSURLConnection*) connection
didReceiveResponse:(NSURLResponse*) response
wird aufgerufen, bevor didReceiveData aufgerufen wird
kann mehrfach aufgerufen werden
(z.B. bei Redirect oder Temporarily Moved)
Aufgaben
Puer für zu empfangene Daten initialisieren
Erwartete Länge und Mime-Type aus NSURLResponse auslesen
Status Code und andere Header aus NSHTTPURLResponse auslesen
(im Falle von HTTP/HTTPS)
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Delegate Methoden (Minimum)
(void) connection:(NSURLConnection*) connection
didReceiveData:(NSData*) data
wird für empfangene Teildaten aufgerufen
wird daher in der Regel mehrfach aufgerufen
Aufgaben
Daten verarbeiten (wenn möglich)
Daten an den Puer anhängen
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Delegate Methoden (Minimum)
(void) connection:(NSURLConnection*) connection
didFailWithError:(NSError*) error
wird im Fehlerfall aufgerufen
letzter Aufruf der URLConnection an ihr Delegate
Aufgaben
Fehlermeldung
Freigabe der URLConnection
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Delegate Methoden (Minimum)
(void) connectionDidFinishLoading:(NSURLConnection *)connection
wird nach der Übertragung aufgerufen
letzter Aufruf der URLConnection an ihr Delegate
Aufgaben
Verarbeitung der Daten im Puer
Freigabe der URLConnection
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Implementierung:
didReceiveResponse
- (void) connection:(NSURLConnection*) connection
didReceiveResponse:(NSURLResponse*) response {
[responseData setLength:0];
length = [response expectedContentLength];
if (length > 0.0) {
[progressIndicator setIndeterminate:NO];
[progressIndicator setDoubleValue:0];
[progressIndicator setMaxValue:length];
} else {
[progressIndicator setIndeterminate:YES];
[progressIndicator startAnimation];
}
}
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Implementierung:
didReceiveData
- (void) connection:(NSURLConnection*) connection
didReceiveData:(NSData*) data {
[responseData appendData:data];
if ([progressIndicator isIndeterminate] == NO) {
[progressIndicator incrementBy:(double) [data length]];
}
}
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Implementierung:
didFailWithError
- (void) connection:(NSURLConnection*) connection
didFailWithError:(NSError*) error {
[connection release];
[responseData release];
[progressIndicator stopAnimation];
// Fehlermeldung
}
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Implementierung:
connectionDidFinishLoading
- (void) connectionDidFinishLoading:(NSURLConnection*) connection {
[connection release];
[progressIndicator stopAnimation];
// Weiterverarbeitung der Daten
}
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Implementierung:
connectionDidFinishLoading
- (void) connectionDidFinishLoading:(NSURLConnection*) connection {
[connection release];
[progressIndicator stopAnimation];
NSString *responseString = [[NSString alloc] initWithData:responseData
encoding:
NSUTF8StringEncoding];
[responseData release];
// Weiterverarbeitung der Zeichenkette
}
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Implementierung:
connectionDidFinishLoading
- (void) connectionDidFinishLoading:(NSURLConnection*) connection {
[connection release];
[progressIndicator stopAnimation];
NSXMLParser *parser = [[NSXMLParser alloc] initWithData:responseData];
[parser setDelegate:self];
[parser parse];
[parser release];
[responseData release];
}
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Cache
[NSURLRequest requestWithURL:url]
[NSURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:<<policy>>
timeoutInterval: 10.0]
NSURLRequestUseProtocolCachePolicy
was HTTP bzw. HTTPS vorschreibt
NSURLRequestReloadIgnoringCacheData
immer vom Server laden
NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad
wenn möglich aus Cache beziehen, sonst laden
NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad
nur aus dem Cache beziehen, sonst streiken
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HTTP Post
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://www.server.de/some.cgi"];
NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];
[request setHTTPMethod:@"POST"];
[request setHTTPBody:body]; // Body vom Typ NSData
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HTTP Post (HTML-Formular mit Datei)
Format:
Content-Type: multipart/form-data; boundary=0xKhTmLbOuNdArY
Content-Disposition: form-data; name="feld1"
wert1
--0xKhTmLbOuNdArY
Content-Disposition: form-data; name="feld2"
wert2
--0xKhTmLbOuNdArY
Content-Disposition: form-data; name="upload"; filename="gewinn.pdf"
Content-Type: application/octet-stream
<< Datei binär >>
--0xKhTmLbOuNdArY--
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HTTP Post (HTML-Formular mit Datei)
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://www.someserver.de/some.cgi"];
NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];
[request setHTTPMethod:@"POST"];
NSString *boundary = @"0xKhTmLbOuNdArY";
NSString *contentType = [NSString stringWithFormat:@"multipart/form-data;
boundary=%@",boundary];
[request addValue:contentType forHTTPHeaderField: @"Content-Type"];
NSMutableData *body = [NSMutableData data];
NSData *utf8boundary = [[NSString stringWithFormat:@"\r\n--%@\r\n",boundary]
dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
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HTTP Post (HTML-Formular mit Datei)
// Ein Formularfeld
[body appendData:utf8boundary];
NSString conDisp = @"Content-Disposition: form-data; name=\"feld1\"\r\n\r\n";
[body appendData:[conDisp dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
[body appendData:[@"wert1" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
// Eine Datei
[body appendData:utf8boundary];
conDisp = @"Content-Disposition: form-data; name=\"upload\"; filename=\"
gewinn.pdf\"\r\n";
[body appendData:[conDisp dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
NSString contentType = @"Content-Type: application/octet-stream\r\n\r\n";
[body appendData:[contentType dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
[body appendData:[NSData dataWithContentsOfFile:@"/myVirus.exe"]];
[body appendData:utf8boundary];
[body appendData:[@"--\r\n" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
[request setHTTPBody:body];
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HTTP Post (HTML-Formular mit Datei)
Wer häug HTTP Post senden will, sollte sich eine abstrahierende
Klasse schreiben oder die Library
evaluieren!
MYNetwork
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HTTP Post (HTML-Formular mit Datei)
Wer häug HTTP Post senden will, sollte sich eine abstrahierende
Klasse schreiben oder die Library
evaluieren!
MYNetwork
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