Appearance
01 - 网络基础
目录
1. HTTP/HTTPS 原理
HTTP/HTTPS 原理深度分析：
┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ │
│ HTTP 协议深度： │
│ ┌────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ // HTTP 版本对比 │
│ │ ┌───────────┬───────┬──────────────┬───────┬───────┐ │ │
│ │ │ 特性 │ HTTP/1.1│ HTTP/2 │ HTTP/3 │ HTTPS │ │
│ │ ├───────────┼──────────┼──────────────┼──────────┼────────┤ │ │
│ │ │ 连接 │ TCP 长连接 │ 多路复用 │ QUIC │ TCP+TLS │ │
│ │ │ 头部 │ 明文 │ 头部压缩 │ 头部压缩 │ 加密 │ │
│ │ │ 流 │ 串行 │ 多流并行 │ 多流并行 │ 加密 │ │
│ │ │ 优先级 │ 无 │ 流优先级 │ 流优先级 │ 加密 │ │
│ │ │ 服务器推送 │ 无 │ 支持 │ 支持 │ 加密 │ │
│ │ │ 安全性 │ 无 │ 无 │ 无 │ ✅ │ │
│ │ │ 延迟 │ 高 │ 中 │ 低 │ 中 │ │
│ │ └───────────┴──────────┴──────────────┴──────────┴────────┘ │ │
│ │ │ │
│ │ HTTP 请求结构： │
│ │ ┌────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ 请求行：METHOD URL HTTP/version │
│ │ │ 请求头：Key: Value │
│ │ │ 请求体：Body │
│ │ │ │
│ │ │ 常用方法： │
│ │ │ • GET — 获取资源 │
│ │ │ • POST — 提交资源 │
│ │ │ • PUT — 更新资源 │
│ │ │ • DELETE — 删除资源 │
│ │ │ • PATCH — 部分更新资源 │
│ │ │ • OPTIONS — 获取 CORS 信息 │
│ │ │ • HEAD — 获取头部信息 │
│ │ └────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ HTTP 响应结构： │
│ │ ┌────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ 状态行：HTTP/version Status-Code Status-Text │
│ │ │ 响应头：Key: Value │
│ │ │ 响应体：Body │
│ │ │ │
│ │ │ 状态码分类： │
│ │ │ • 1xx — 信息性 │
│ │ │ • 2xx — 成功（200 OK, 201 Created, 204 No Content） │
│ │ │ • 3xx — 重定向（301 Moved, 304 Not Modified） │
│ │ │ • 4xx — 客户端错误（400 Bad Request, 401 Unauthorized） │
│ │ │ • 5xx — 服务器错误（500 Internal, 502 Bad Gateway） │
│ │ └────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ HTTPS 原理： │
│ │ ┌────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ // HTTPS 握手流程（TLS） │
│ │ │ 1. Client Hello — 客户端发送支持的加密套件 │
│ │ │ 2. Server Hello — 服务端选择加密套件 │
│ │ │ 3. Certificate — 服务端发送证书 │
│ │ │ 4. Certificate Verify — 服务端签名验证 │
│ │ │ 5. Client Key Exchange — 客户端生成预主密钥 │
│ │ │ 6. Finished — 双方确认握手完成 │
│ │ │ 7. 数据传输 — 使用对称加密 │
│ │ │ │
│ │ │ 核心原理： │
│ │ │ • 非对称加密（RSA/ECC）用于握手 │
│ │ │ • 对称加密（AES）用于数据传输 │
│ │ │ • 证书用于身份验证（CA 机构颁发） │
│ │ │ • 哈希算法用于完整性验证（SHA-256） │
│ │ │ • 签名防止中间人攻击 │
│ │ │ │
│ │ │ 常见攻击方式： │
│ │ │ • 中间人攻击（MITM）— SSL Pinning 防御 │
│ │ │ • 重放攻击 — Nonce/时间戳防御 │
│ │ │ • DNS 劫持 — HTTPS + HSTS 防御 │
│ │ │ • 证书伪造 — CA 验证 + 证书锁定 │
│ │ └────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ HTTP/2 多路复用原理： │
│ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ // HTTP/2 帧结构 │
│ │ │ ┌────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ │ LENGTH (24 bits) │ │
│ │ │ │ TYPE (8 bits) — HEADERS/PAYLOAD/DATA/RST_STREAM │ │
│ │ │ │ RESERVED (1 bit) │ │
│ │ │ │ FLAGS (8 bits) │ │
│ │ │ │ STREAM ID (31 bits) │ │
│ │ │ └────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ │ // 与 HTTP/1.1 对比 │
│ │ │ • HTTP/1.1：串行请求，队头阻塞 │
│ │ │ • HTTP/2：多路复用，无队头阻塞 │
│ │ │ • HTTP/2：头部压缩（HPACK） │
│ │ │ • HTTP/2：服务器推送（Server Push） │
│ │ │ • HTTP/2：流优先级控制 │
│ │ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ HTTP/3（QUIC）原理： │
│ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ • 基于 UDP（而非 TCP） │
│ │ │ • 内置 TLS 1.3 │
│ │ │ • 多路复用（无队头阻塞） │
│ │ │ • 连接迁移（IP 变化无缝切换） │
│ │ │ • 0-RTT 握手（快速连接） │
│ │ │ • 头部压缩（QPACK） │
│ │ │ • iOS 15+ 支持 HTTP/3 │
│ │ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ HTTP 协议总结： │
│ │ • HTTP/1.1：基础协议，串行请求 │
│ │ • HTTP/2：多路复用，头部压缩，服务器推送 │
│ │ • HTTP/3：基于 UDP，QUIC 协议，快速连接 │
│ │ • HTTPS：TLS 加密，证书验证，安全传输 │
│ │ • SSL Pinning：防止中间人攻击 │
│ │ • HSTS：强制 HTTPS 连接 │
│ └────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ HTTP/HTTPS 面试高频题： │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ • GET vs POST 区别 │
│ │ • HTTP vs HTTPS 区别 │
│ │ • HTTP/2 多路复用原理 │
│ │ • HTTPS 握手流程 │
│ │ • SSL Pinning 原理 │
│ │ • HTTP/3 QUIC 协议原理 │
│ │ • HSTS 原理 │
│ │ • CORS 跨域问题 │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/2. URLSession 全栈
URLSession 全栈深度分析：
┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ URLSession 核心： │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ // URLSession 类型 │
│ │ • URLSession.shared — 共享实例 │
│ │ • URLSession(configuration:) — 自定义配置 │
│ │ • URLSession(configuration: delegate: delegateQueue:) — 代理模式 │
│ │ • URLSession(configuration: delegateQueue: identifier:) — 命名实例 │
│ │ • URLSession.background — 后台传输 │
│ │ • URLSession.ephemeral — 临时实例（不缓存） │
│ │ │ │
│ │ // URLSession 配置 │
│ │ let config = URLSessionConfiguration.default │
│ │ config.timeoutIntervalForRequest = 30 │
│ │ config.timeoutIntervalForResource = 60 │
│ │ config.httpAdditionalHeaders = ["Content-Type": "application/json"] │
│ │ config.urlCache = URLCache(memoryCapacity: 50*1024*1024, │
│ │ diskCapacity: 100*1024*1024, diskPath: nil) │
│ │ config.waitsForConnectivity = true │
│ │ config.httpMaximumConnectionsPerHost = 6 │
│ │ config.requestCachePolicy = .useProtocolCachePolicy │
│ │ │ │
│ │ // URLSession Task 类型 │
│ │ • dataTask — 数据任务 │
│ │ • downloadTask — 下载任务 │
│ │ • uploadTask — 上传任务 │
│ │ • dataTaskWithRequest — 请求任务 │
│ │ • downloadTaskWithRequest — 请求下载任务 │
│ │ • uploadTaskWithRequest — 请求上传任务 │
│ │ • task(for: UUID) — 根据 UUID 获取任务 │
│ │ │ │
│ │ // URLSession Task 方法 │
│ │ let task = URLSession.shared.dataTask(with: url) { │
│ │ data, response, error in │
│ │ if let error = error { │
│ │ print("Error: \(error)") │
│ │ return │
│ │ } │
│ │ if let data = data { │
│ │ // 处理数据 │
│ │ } │
│ │ } │
│ │ task.resume() // 启动任务 │
│ │ │ │
│ │ // URLSession 代理方法 │
│ │ func urlSession(_ session: URLSession, │
│ │ dataTask: URLSessionDataTask, │
│ │ didReceive response: URLResponse, │
│ │ completionHandler: @escaping (URLSession.) │
│ │ -> Void) { │
│ │ completionHandler(.allow) │
│ │ } │
│ │ │ │
│ │ // URLSession 错误处理 │
│ │ if let error = error as? URLError { │
│ │ switch error.code { │
│ │ case .notConnectedToInternet: │
│ │ print("无网络连接") │
│ │ case .networkConnectionLost: │
│ │ print("网络连接丢失") │
│ │ case .timedOut: │
│ │ print("请求超时") │
│ │ case .secureConnectionFailed: │
│ │ print("SSL 错误") │
│ │ default: │
│ │ print("其他错误: \(error)") │
│ │ } │
│ │ } │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ URLSession 配置类型对比： │
│ │ ┌───────────┬──────────────┬───────────┬──────────────┐ │ │
│ │ │ 配置类型 │ 缓存 │ cookie │ 代理 │ │ │
│ │ ├───────────┼──────────────┼───────────┼──────────────┤ │ │
│ │ │ .default │ 持久化 │ 持久化 │ 用户默认 │ │ │
│ │ │ .ephemeral│ 无缓存 │ 无 cookie │ 无代理 │ │ │
│ │ │ .background│ 持久化 │ 无 cookie │ 后台传输 │ │ │
│ │ │ .custom │ 自定义 │ 自定义 │ 自定义 │ │ │
│ │ └───────────┴──────────────┴───────────┴──────────────┘ │ │
│ │ │ │
│ │ URLSession 最佳实践： │
│ │ • 使用 shared 实例（单例） │
│ │ • 自定义配置（timeout、cache、headers） │
│ │ • 使用代理方法处理响应 │
│ │ • 使用后台传输（大文件） │
│ │ • 使用 ephemeral 实例（不缓存） │
│ │ • 错误处理（URLError） │
│ │ • 超时设置（30s 请求、60s 资源） │
│ │ • 连接复用（HTTP/2 多路复用） │
│ │ • 缓存策略（按需缓存） │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/3. 请求与响应处理
请求与响应处理深度分析：
┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 请求处理： │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ // URLRequest 构建 │
│ │ var request = URLRequest(url: url) │
│ │ request.httpMethod = "POST" │
│ │ request.httpBody = try? JSONEncoder().encode(body) │
│ │ request.setValue("application/json", forHTTPHeaderField: "Content-Type") │
│ │ request.setValue("Bearer token", forHTTPHeaderField: "Authorization") │
│ │ request.setValue("gzip", forHTTPHeaderField: "Accept-Encoding") │
│ │ request.timeoutInterval = 30 │
│ │ │ │
│ │ // 响应处理 │
│ │ if let httpResponse = response as? HTTPURLResponse { │
│ │ print("Status: \(httpResponse.statusCode)") │
│ │ print("Headers: \(httpResponse.allHeaderFields)") │
│ │ } │
│ │ │ │
│ │ // JSON 解析 │
│ │ do { │
│ │ let json = try JSONSerialization.jsonObject( │
│ │ with: data, options: []) as? [String: Any] │
│ │ // 处理 JSON │
│ │ } catch { │
│ │ print("JSON 解析错误: \(error)") │
│ │ } │
│ │ │ │
│ │ // Codable 解析 │
│ │ do { │
│ │ let user = try JSONDecoder().decode(User.self, from: data) │
│ │ // 处理 user │
│ │ } catch { │
│ │ print("Codable 解析错误: \(error)") │
│ │ } │
│ │ │ │
│ │ ⚠️ 编码问题： │
│ │ • 响应编码（Content-Encoding）：gzip/deflate/brotli │
│ │ • 响应类型（Content-Type）：application/json │
│ │ • 响应字符集（Content-Charset）：UTF-8/GBK │
│ │ • 响应长度（Content-Length）：传输长度 │
│ │ • 响应缓存（Cache-Control）：no-cache/no-store │
│ │ • 响应权限（Access-Control）：CORS 策略 │
│ │ • 响应安全（Strict-Transport-Security）：HSTS │
│ │ • 响应内容类型（Content-Disposition）：inline/attachment │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ 请求处理总结： │
│ │ • 构建 URLRequest（method、headers、body） │
│ │ • 设置 timeoutInterval（30s 请求） │
│ │ • 设置 Authorization 头（Bearer token） │
│ │ • 设置 Content-Type（application/json） │
│ │ • 设置 Accept-Encoding（gzip/brotli） │
│ │ • 处理响应（HTTPURLResponse） │
│ │ • 解析数据（JSONSerialization / Codable） │
│ │ • 错误处理（URLError） │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/4. 上传下载与进度
上传下载与进度深度分析：
┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 下载： │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ // 数据下载 │
│ │ URLSession.shared.dataTask(with: url) { data, _, _ in │
│ │ // 处理下载数据 │
│ │ }.resume() │
│ │ │ │
│ │ // 文件下载 │
│ │ URLSession.shared.downloadTask(with: url) { url, _, _ in │
│ │ // 下载完成，保存文件 │
│ │ try? FileManager.default.moveItem( │
│ │ at: url!, │
│ │ to: documentsURL.appendingPathComponent("file.txt")) │
│ │ }.resume() │
│ │ │ │
│ │ // 后台下载 │
│ │ let config = URLSessionConfiguration.background( │
│ │ withIdentifier: "com.app.background") │
│ │ let session = URLSession(configuration: config) │
│ │ session.downloadTask(with: url).resume() │
│ │ │ │
│ │ // 进度监听 │
│ │ URLSession.shared.dataTask(with: url) { data, _, _ in │
│ │ // 处理数据 │
│ │ } progress: { downloaded, total in │
│ │ let progress = Double(downloaded) / Double(total) * 100 │
│ │ print("下载进度: \(progress)%") │
│ │ }.resume() │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ 上传： │
│ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ // 数据上传 │
│ │ │ let data = "body".data(using: .utf8) │
│ │ │ URLSession.shared.uploadTask(with: request) { │
│ │ │ data, response, error in │
│ │ │ // 处理上传结果 │
│ │ │ }.resume() │
│ │ │ │
│ │ │ // 文件上传 │
│ │ │ let fileURL = documentsURL.appendingPathComponent("file.jpg") │
│ │ │ URLSession.shared.uploadTask(with: request, │
│ │ │ fromFile: fileURL) { data, response, error in │
│ │ │ // 处理上传结果 │
│ │ │ }.resume() │
│ │ │ │
│ │ │ // 多部分上传 │
│ │ │ let boundary = UUID().uuidString │
│ │ │ request.setValue("multipart/form-data; boundary=\(boundary)", │
│ │ │ forHTTPHeaderField: "Content-Type") │
│ │ │ let body = NSMutableData() │
│ │ │ body.append("--\(boundary)\r\n".data(using: .utf8)!) │
│ │ │ body.append("Content-Disposition: form-data; name=\"file\"; filename=\"file.jpg\"\r\n") │
│ │ │ body.append("Content-Type: image/jpeg\r\n\r\n".data(using: .utf8)!) │
│ │ │ body.append(fileData) │
│ │ │ body.append("\r\n--\(boundary)--\r\n".data(using: .utf8)!) │
│ │ │ URLSession.shared.uploadTask(with: request, from: body) { │
│ │ │ // 处理上传结果 │
│ │ │ }.resume() │
│ │ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ 上传下载对比： │
│ │ ┌───────┬───────────────┬───────────────┬───────────────┐ │
│ │ │ 特性 │ 下载 │ 上传 │ 进度 │ │
│ │ ├───────┼───────────────┼───────────────┼───────────────┤ │
│ │ │ URL │ 从服务器获取 │ 发送到服务器 │ 无 │ │
│ │ │ 方法 │ GET/POST │ POST/Multipart │ 无 │ │
│ │ │ 代理 │ downloadTask │ uploadTask │ dataTask │ │
│ │ │ 进度 │ downloadTask.progress │ uploadTask.progress │ 手动计算 │ │
│ │ │ 后台 │ backgroundDownload │ backgroundUpload │ 无 │ │
│ │ └───────┴───────────────┴───────────────┴───────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ 上传下载总结： │
│ │ • 数据下载：dataTask │
│ │ • 文件下载：downloadTask │
│ │ • 数据上传：uploadTask │
│ │ • 文件上传：uploadTask（multipart/form-data） │
│ │ • 后台传输：background session │
│ │ • 进度监听：downloadTask/ uploadTask.progress │
│ │ • 错误处理：URLError │
│ │ • 超时设置：timeoutInterval │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ 上传下载总结： │
│ • 数据下载：dataTask │
│ • 文件下载：downloadTask │
│ • 数据上传：uploadTask │
│ • 文件上传：uploadTask（multipart/form-data） │
│ • 后台传输：background session │
│ • 进度监听：downloadTask/ uploadTask.progress │
│ • 错误处理：URLError │
│ • 超时设置：timeoutInterval │
│ │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/5. 认证与安全
认证与安全深度分析：
┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ OAuth2 认证： │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ // OAuth2 流程 │
│ │ 1. 客户端请求授权 │
│ │ 2. 用户授权 │
│ │ 3. 客户端获取授权码 │
│ │ 4. 客户端使用授权码换取 Token │
│ │ 5. 客户端使用 Token 访问资源 │
│ │ │ │
│ │ // Token 使用 │
│ │ request.setValue("Bearer \(token)", │
│ │ forHTTPHeaderField: "Authorization") │
│ │ │ │
│ │ 认证方案对比： │
│ │ ┌───────┬───────────────┬───────────────┬───────────────┐ │
│ │ │ 方案 │ JWT │ OAuth2 │ API Key │ │
│ │ ├───────┼───────────────┼───────────────┼───────────────┤ │
│ │ │ 类型 │ 无状态 Token │ 授权码流程 │ 简单密钥 │ │
│ │ │ 安全 │ 高 │ 高 │ 低 │ │
│ │ │ 适用 │ 分布式系统 │ 第三方授权 │ 内部 API │ │
│ │ │ 过期 │ 可配置 │ 自动刷新 │ 手动 │ │
│ │ └───────┴───────────────┴───────────────┴───────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ SSL Pinning 原理： │
│ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ // SSL Pinning 实现 │
│ │ │ func urlSession(_ session: URLSession, │
│ │ │ didReceive challenge: URLAuthenticationChallenge, │
│ │ │ completionHandler: @escaping (URLSession. │
│ │ │ AuthChallengeDisposition, URLCredential?) -> Void) { │
│ │ │ if challenge.protectionSpace.authenticationMethod == NSURLAuthenticationMethodServerTrust { │
│ │ │ let serverTrust = challenge.protectionSpace.serverTrust! │
│ │ │ let credential = URLCredential(trust: serverTrust) │
│ │ │ completionHandler(.useCredential, credential) │
│ │ │ } else { │
│ │ │ completionHandler(.cancelAuthenticationChallenge, nil) │
│ │ │ } │
│ │ │ } │
│ │ │ │
│ │ │ // 证书验证 │
│ │ │ SecTrustEvaluate(serverTrust, &trustResult) │
│ │ │ SecTrustGetCertificateCount(serverTrust) │
│ │ │ SecTrustGetCertificateAtIndex(serverTrust, 0) │
│ │ │ │
│ │ │ // SSL Pinning 方案 │
│ │ │ • 公钥锁定（PublicKey Pinning） │
│ │ │ • 证书锁定（Certificate Pinning） │
│ │ │ • 指纹锁定（Fingerprint Pinning） │
│ │ │ • 混合锁定（Hybrid Pinning） │
│ │ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ 认证与安全总结： │
│ │ • OAuth2 认证流程（授权码、Token 刷新） │
│ │ • JWT Token（无状态认证） │
│ │ • API Key（简单密钥认证） │
│ │ • SSL Pinning（防止中间人攻击） │
│ │ • 证书验证（SecTrustEvaluate） │
│ │ • 公钥锁定（PublicKey Pinning） │
│ │ • 证书锁定（Certificate Pinning） │
│ │ • 指纹锁定（Fingerprint Pinning） │
│ │ • 混合锁定（Hybrid Pinning） │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ 认证与安全总结： │
│ • OAuth2 认证流程（授权码、Token 刷新） │
│ • JWT Token（无状态认证） │
│ • API Key（简单密钥认证） │
│ • SSL Pinning（防止中间人攻击） │
│ • 证书验证（SecTrustEvaluate） │
│ • 公钥锁定（PublicKey Pinning） │
│ • 证书锁定（Certificate Pinning） │
│ • 指纹锁定（Fingerprint Pinning） │
│ • 混合锁定（Hybrid Pinning） │
│ │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/6. 超时重试与错误处理
超时重试与错误处理深度分析：
┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 超时处理： │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ // 超时处理 │
│ │ request.timeoutInterval = 30 │
│ │ URLSession.shared.dataTask(with: url) { data, response, error in │
│ │ if let error = error as? URLError { │
│ │ switch error.code { │
│ │ case .timedOut: │
│ │ // 超时处理 │
│ │ case .notConnectedToInternet: │
│ │ // 无网络连接 │
│ │ case .networkConnectionLost: │
│ │ // 网络断开 │
│ │ default: │
│ │ // 其他错误 │
│ │ } │
│ │ } │
│ │ }.resume() │
│ │ │ │
│ │ 重试策略： │
│ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ // 指数退避 │
│ │ │ func retry(with url: URL, maxRetries: Int = 3) { │
│ │ │ for attempt in 0..<maxRetries { │
│ │ │ let delay = pow(2, Double(attempt)) * 1.0 │
│ │ │ DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: .now() + delay) { │
│ │ │ // 执行请求 │
│ │ │ URLSession.shared.dataTask(with: url) { data, _, error in │
│ │ │ if error == nil { return } │
│ │ │ }.resume() │
│ │ │ } │
│ │ │ } │
│ │ │ } │
│ │ │ │
│ │ │ // 重试策略对比 │
│ │ │ • 固定间隔：1s, 1s, 1s, 1s │
│ │ │ • 指数退避：1s, 2s, 4s, 8s, 16s │
│ │ │ • 随机退避：1-3s, 2-6s, 4-12s, 8-24s │
│ │ │ • 熔断器：连续失败 N 次后暂停 M 秒 │
│ │ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ 重试策略总结： │
│ │ • 固定间隔重试：简单但可能加剧网络压力 │
│ │ • 指数退避：推荐方案，逐步增加重试间隔 │
│ │ • 随机退避：避免雪崩效应 │
│ │ • 熔断器：连续失败后暂停，避免无效重试 │
│ │ • 重试次数限制：最多 3-5 次 │
│ │ • 超时设置：30s 请求，60s 资源 │
│ │ • URLError 处理：网络状态分类处理 │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ 超时重试总结： │
│ • 固定间隔：简单但加剧网络压力 │
│ • 指数退避：推荐方案 │
│ • 随机退避：避免雪崩效应 │
│ • 熔断器：连续失败后暂停 │
│ • 重试次数：3-5 次 │
│ • 超时：30s 请求，60s 资源 │
│ • URLError：网络状态分类处理 │
│ │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/7. 网络状态监测与缓存
网络状态监测与缓存深度分析：
┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 网络状态监测： │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ // 网络状态监测 │
│ │ import Network │
│ │ let monitor = NWPathMonitor() │
│ │ monitor.pathUpdateHandler = { path in │
│ │ if path.status == .satisfied { │
│ │ print("网络可用") │
│ │ } else { │
│ │ print("网络不可用") │
│ │ } │
│ │ if path.usesInterfaceType(.wifi) { │
│ │ print("Wi-Fi 网络") │
│ │ } else if path.usesInterfaceType(.cellular) { │
│ │ print("蜂窝网络") │
│ │ } else if path.usesInterfaceType(.wiredEthernet) { │
│ │ print("有线网络") │
│ │ } │
│ │ } │
│ │ monitor.start(queue: .global()) │
│ │ │ │
│ │ 网络状态类型： │
│ │ • .satisfied — 网络可用 │
│ │ • .unsatisfied — 网络不可用 │
│ │ • .requiresConnection — 需要连接 │
│ │ • .requiresLowLatency — 需要低延迟 │
│ │ │ │
│ │ 网络类型： │
│ │ • .wifi — Wi-Fi 网络 │
│ │ • .cellular — 蜂窝网络 │
│ │ • .wiredEthernet — 有线网络 │
│ │ • .loopback — 回环地址 │
│ │ • .other — 其他网络类型 │
│ │ │ │
│ │ 缓存策略： │
│ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ // URLCache（网络缓存） │
│ │ │ let cache = URLCache(memoryCapacity: 50*1024*1024, │
│ │ │ diskCapacity: 100*1024*1024, diskPath: nil) │
│ │ │ │
│ │ │ // 缓存策略 │
│ │ │ • .useProtocolCachePolicy — 按协议缓存策略 │
│ │ │ • .reloadIgnoringLocalCacheData — 忽略缓存 │
│ │ │ • .returnCacheDataElseLoad — 先缓存后加载 │
│ │ │ • .returnCacheDataDontLoad — 仅从缓存加载 │
│ │ │ • .reloadRevalidatingCacheData — 验证缓存 │
│ │ │ │
│ │ │ // 自定义缓存 │
│ │ │ class NetworkCache { │
│ │ │ private var cache = [URL: Data]() │
│ │ │ private let maxSize = 100 * 1024 * 1024 │
│ │ │ private var currentSize = 0 │
│ │ │ │
│ │ │ func get(url: URL) -> Data? { │
│ │ │ return cache[url] │
│ │ │ } │
│ │ │ │
│ │ │ func set(url: URL, data: Data) { │
│ │ │ if currentSize + data.count > maxSize { │
│ │ │ // 清理缓存 │
│ │ │ cache.removeValue(forKey: cache.keys.first!) │
│ │ │ } │
│ │ │ cache[url] = data │
│ │ │ currentSize += data.count │
│ │ │ } │
│ │ │ } │
│ │ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ 网络状态监测与缓存总结： │
│ │ • NWPathMonitor（网络状态监测） │
│ │ • NWPath（网络路径） │
│ │ • URLCache（网络缓存） │
│ │ • 缓存策略（useProtocolCachePolicy 等） │
│ │ • 自定义缓存（LRU 替换、大小限制） │
│ │ • 网络类型检测（WiFi/Cellular/Wired） │
│ │ • 网络状态分类（satisfied/unsatisfied/requiresConnection） │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ 网络状态监测与缓存总结： │
│ • NWPathMonitor（网络状态监测） │
│ • NWPath（网络路径） │
│ • URLCache（网络缓存） │
│ • 缓存策略（useProtocolCachePolicy 等） │
│ • 自定义缓存（LRU 替换、大小限制） │
│ • 网络类型检测（WiFi/Cellular/Wired） │
│ • 网络状态分类（satisfied/unsatisfied/requiresConnection） │
│ │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/8. ATS 与 SSL Pinning
ATS 与 SSL Pinning 深度分析：
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ ATS（App Transport Security）： │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ // ATS 配置 │
│ │ Info.plist: │
│ │ <key>NSAppTransportSecurity</key> │
│ │ <dict> │
│ │ <key>NSAllowsArbitraryLoads</key> │
│ │ <true/> │
│ │ <key>NSExceptionDomains</key> │
│ │ <dict> │
│ │ <key>example.com</key> │
│ │ <dict> │
│ │ <key>NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads</key> │
│ │ <true/> │
│ │ <key>NSThirdPartyExceptionAllowsInsecureHTTPLoads</key> │
│ │ <true/> │
│ │ </dict> │
│ │ </dict> │
│ │ </dict> │
│ │ │ │
│ │ ATS 要求： │
│ │ • TLS 1.2 或更高版本 │
│ │ • 证书由受信任的 CA 颁发 │
│ │ • 密钥交换算法：ECDHE 或 DH（≥ 2048 位） │
│ │ • 签名算法：SHA-256 或更高 │
│ │ • 禁止 HTTP 协议（必须 HTTPS） │
│ │ • 禁止弱加密套件 │
│ │ │ │
│ │ ATS 例外配置： │
│ │ • NSAllowsArbitraryLoads — 允许所有 HTTP 连接 │
│ │ • NSExceptionDomains — 特定域名例外 │
│ │ • NSThirdPartyExceptionAllowsInsecureHTTPLoads — 第三方例外 │
│ │ • NSIncludesSubdomains — 包含子域名 │
│ │ • NSEncryptionRequired — 必须加密 │
│ │ • NSPinnningExceptionDomains — SSL Pinning 例外 │
│ │ │ │
│ │ ATS 安全性： │
│ │ • 默认开启 ATS（iOS 9+） │
│ │ • 禁止 HTTP 明文传输 │
│ │ • 强制 TLS 1.2+ │
│ │ • 证书必须受信任 │
│ │ • 禁止弱加密套件 │
│ │ • 建议：不关闭 ATS，配置例外域名 │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ SSL Pinning： │
│ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ // SSL Pinning 实现 │
│ │ │ func urlSession(_ session: URLSession, │
│ │ │ didReceive challenge: URLAuthenticationChallenge, │
│ │ │ completionHandler: @escaping (URLSession. │
│ │ │ AuthChallengeDisposition, URLCredential?) -> Void) { │
│ │ │ if challenge.protectionSpace.authenticationMethod == NSURLAuthenticationMethodServerTrust { │
│ │ │ let serverTrust = challenge.protectionSpace.serverTrust! │
│ │ │ let credential = URLCredential(trust: serverTrust) │
│ │ │ completionHandler(.useCredential, credential) │
│ │ │ } else { │
│ │ │ completionHandler(.cancelAuthenticationChallenge, nil) │
│ │ │ } │
│ │ │ } │
│ │ │ │
│ │ │ // 证书验证 │
│ │ │ SecTrustEvaluate(serverTrust, &trustResult) │
│ │ │ SecTrustGetCertificateCount(serverTrust) │
│ │ │ SecTrustGetCertificateAtIndex(serverTrust, 0) │
│ │ │ │
│ │ │ // SSL Pinning 方案 │
│ │ │ • 公钥锁定（PublicKey Pinning） │
│ │ │ • 证书锁定（Certificate Pinning） │
│ │ │ • 指纹锁定（Fingerprint Pinning） │
│ │ │ • 混合锁定（Hybrid Pinning） │
│ │ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ │ ATS 与 SSL Pinning 总结： │
│ │ • ATS 默认开启（iOS 9+），强制 HTTPS │
│ │ • ATS 配置例外域名（不关闭 ATS） │
│ │ • SSL Pinning 防止中间人攻击 │
│ │ • 公钥锁定（PublicKey Pinning） │
│ │ • 证书锁定（Certificate Pinning） │
│ │ • 指纹锁定（Fingerprint Pinning） │
│ │ • 混合锁定（Hybrid Pinning） │
│ │ • 证书验证（SecTrustEvaluate） │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ATS 与 SSL Pinning 总结： │
│ • ATS 默认开启（iOS 9+），强制 HTTPS │
│ • ATS 配置例外域名（不关闭 ATS） │
│ • SSL Pinning 防止中间人攻击 │
│ • 公钥锁定（PublicKey Pinning） │
│ • 证书锁定（Certificate Pinning） │
│ • 指纹锁定（Fingerprint Pinning） │
│ • 混合锁定（Hybrid Pinning） │
│ • 证书验证（SecTrustEvaluate） │
│ │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/9. 面试考点汇总
高频面试题
Q1: HTTP/HTTPS 的区别？
答：
- HTTP：明文传输，无加密
- HTTPS：TLS 加密，证书验证，安全传输
- HTTPS 握手：Client Hello → Server Hello → Certificate → 握手完成
Q2: URLSession 的使用？
答：
- dataTask：数据下载
- downloadTask：文件下载
- uploadTask：数据/文件上传
- background session：后台传输
- 配置：timeout、cache、headers、connection limit
Q3: SSL Pinning 原理？
答：
- 防止中间人攻击
- 公钥锁定/证书锁定/指纹锁定
- SecTrustEvaluate 证书验证
- URLCredential(trust:) 创建凭据
Q4: ATS 是什么？
答：
- App Transport Security（iOS 9+ 默认开启）
- 强制 HTTPS 连接
- 例外域名配置（不关闭 ATS）
- TLS 1.2+ 要求
Q5: 网络超时重试策略？
答：
- 指数退避：1s, 2s, 4s, 8s
- 固定间隔：1s, 1s, 1s
- 随机退避：1-3s, 2-6s
- 熔断器：连续失败 N 次后暂停
Q6: 网络缓存策略？
答：
- URLCache：内存+磁盘缓存
- 缓存策略：useProtocolCachePolicy、reloadIgnoringLocalCacheData
- 自定义缓存：LRU 替换、大小限制
Q7: NWPathMonitor 用途？
答：
- 网络状态监测
- 网络类型检测（WiFi/Cellular/Wired）
- 网络路径监控（satisfied/unsatisfied）
10. 参考资源
- Apple: URLSession Reference
- Apple: URL Loading System
- Apple: Network Framework
- Apple: ATS
- Apple: SSL/TLS
- Apple: OAuth2
- Apple: HTTP/2
- Apple: HTTP/3
- NSHipster: URLSession
- NSHipster: NWPathMonitor
- WWDC 2020: Network Framework
- WWDC 2021: Advanced Networking
- WWDC 2022: Networking with URLSession
- WWDC 2023: Networking in iOS