iOS应用程序生命周期(前后台切换,应用的各种状态)详解

on iOS

上文章篇介绍了iOS的多线程，本篇主要介绍iOS应用程序的生命周期。

上一篇：

#iOS多线程(三)NSOperation

iOS的应用程序的生命周期，还有程序是运行在前台还是后台，应用程序各个状态的变换，这些对于开发者来说都是很重要的。 iOS系统的资源是有限的，应用程序在前台和在后台的状态是不一样的。在后台时，程序会受到系统的很多限制，这样可以提高电池的使用和用户体验。

  1. 应用程序的状态:
    • Not Running: 未运行 程序没启动
    • Inactive:未激活(foreground) 程序在前台运行，不过没有接收到事件。在没有事件处理情况下程序通常停留在这个状态
    • Active:激活(foreground) 程序在前台运行而且接收到了事件。这也是前台的一个正常的模式
    • Background:后台(background) 程序在后台而且能执行代码，大多数程序进入这个状态后会在在这个状态上停留一会。时间到之后会进入挂起状态,有的程序经过特殊的请求后可以长期处于Backgroud状态
    • Suspend:挂起 程序在后台不能执行代码。系统会自动把程序变成这个状态而且不会发出通知。当挂起时，程序还是停留在内存中的，当系统内存低时，系统就把挂起的程序清除掉，为前台程序提供更多的内
- 启动程序：
    - willFinishLaunchingWithOptions
    - didFinishLaunchingWithOptions
    - applicationDidBecomeAcitve
- 按下home键:
    - applicationWillResignActive 在此期间，应用程序不接收消息或事件，比如来电话了
    - applictionDidEnterBackground 所以要设置后台继续运行，则在这个函数里面设置即可
- 双击home键,再打开程序:
    - applicationWillEnterForeground
    - applicationDidBecomeActive
- applicationWillTerminate  当程序将要退出是被调用，通常是用来保存数据和一些退出前的清理工作。这个需要要设置UIApplicationExitsOnSuspend的键值。
- applicationDidFinishLaunching 当程序载入后执行

  1. 应用程序的生命周期:

    • 加载应用程序进入前台:
      • Launch Time:
        • User taps app icon
        • main()
        • UIApplicationMain()
        • Load main UI file
        • First initialization -> willFinishLaunchingWithOptions
        • Restore UI State -> Various methods
        • Final initialization -> didFinishLaunchingWithOptions
      • Running:
        • Active the app -> applicationDidBecomeActive
        • Event Loop -> Handle events
        • Switch to a different app
    • 加载应用程序进入后台:
      • Launching Time:
        • User taps app icon
        • main()
        • UIApplicationMain()
        • Load the main UI file
        • Initialize the app -> didFinishLaunchingWithOptions
      • Background:
        • Enter Background -> applicationWillResignActive
        • Allowed to run -> Yes or NO
        • Monitor events -> Handle events
        • Sleep when not handle events
      • Suspended:
        • App sleeps(Not allowed to run)
    • main函数是程序启动的入口，在iOS app中，main函数的功能被最小化，它的主要工作都交给了UIKit framework
    • 关于main函数: > UIApplicationMain函数有四个参数 1. argc 和argv参数包含了系统带过来的启动时间 2. 第三个参数确定了主要应用程序类的名称,甚至为nil，这样UIKit就会使用默认的程序类UIApplication 3. 第四个参数是程序自定义的代理类名，这个类负责系统和代码之间的交互。它一般在Xcode新建项目时会自动生成 4. 另外 UIApplicationMain函数加载了程序主界面的文件。虽然这个函数加载了界面文件，但是没有放到应用程序的windows上，你需要在Delegate的 application:willFinishLaunchingWithOptions方法中加载它。 5. swift编写代码没有隐藏main函数，只有@UIApplicationMain

  2. 响应中断:

    • 当一个基于警告式的中断发生时，比如有电话打进来了，这是程序会临时进入inactive状态,用户选择如何处理这个中断

      • Foreground:
        • Event Loop (response to YES)
        • A phone call arrives or an alert-based interruption occurs -> applicatonWillResignActive
        • Ignore -> applicationDidBecomeActive YES or NO
        • Switch to a different app (response to NO)

      通知不会把程序变成为激活状态，通知会显示在状态栏上，如果你；拉下状态栏，程序会变成inactive,把状态栏放回去，程序变回active。 按锁屏键也是另外一种程序的中断，当你按下锁屏键，系统屏蔽了所有触摸事件，把app放到了后台，这时app状态是 inactive，并进入后台

- 当有这些中断时，applicationWillResignActive:
    - 停止timer 和其他周期性的任务
    - 停止任何正在运行的请求
    - 暂停视频的播放
    - 如果是游戏那就暂停它
    - 减少OpenGL ES的帧率
    - 挂起任何分发的队列和不重要的操作队列（你可以继续处理网络请求或其他时间敏感的后台任务）。

> 当程序回到active状态,pplicationDidBecomeActive:方法应该上面提到的任务重新开始，比如重新开始timer, 继续分发队列，提高OpenGL ES的帧率。不过游戏要回到暂停状态，不能自动开始

  1. 转到后台:

    • 流程：
      • User switches to a different app
      • Deactivate this app(Foreground) -> applicationWillResignActive
      • Enter bacjground(Background)
      • Allowed to run? (YES or NO)
      • Monitor events (response to Yes) -> Handle events
      • App sleeps(Suspended) (response to NO)
      • Switch to this app
      • Ternimate app (Memory pressure)
    • 当应用程序进入后台时，我们应该做什么：
      • 保存用户数据或状态信息，所有没写到磁盘的文件或信息，在进入后台时，最后都写到磁盘去，因为程序可能在后台被杀死，
      • 释放尽可能释放的内存
      • applicationDidEnterBackgound: 方法有大概5秒的时间让你完成这些任务。如果超过时间还有未完成的任务，你的程序就会被终止而且从内存中清除。如果还需要长时间的运行任务，可以调用 beginBackgroundTaskWithExpirationHandler方法去请求后台运行时间和启动线程来运行长时间运行的任务。

    • 应用程序在后台时的内存使用

      • 在后台时，每个应用程序都应该释放最大的内存。系统努力的保持更多的应用程序在后台同时 运行。不过当内存不足时，会终止一些挂起的程序来回收内存，那些内存最大的程序首先被终止。
      • 事实上，应用程序应该的对象如果不再使用了，那就应该尽快的去掉强引用，这样编译器可以回收这些内存。如果你想缓存一些对象提升程序的性能，你可以在进入后台时，把这些对象去掉强引用。

      下面这样的对象应该尽快的去掉强引用： 1. 图片对象 2. 你可以重新加载的 大的视频或数据文件 3. 任何没用而且可以轻易创建的对象 4. 在后台时，为了减少程序占用的内存，系统会自动在回收一些系统帮助你开辟的内存。比如： 5. 系统回收Core Animation的后备存储。 6. 去掉任何系统引用的缓存图片 7. 去掉系统管理数据缓存强引用

  2. 返回前台:

    • 流程:
      • Seitch to this app
      • Wake up app(Background) -> applicationWillEnterForeground
      • Active the app(Foreground) -> applicationDidBecomeActive
      • EventLoop -> Handle events

    当app处于挂起状态时，它是不能执行任何代码的。因此它不能处理在挂起期间发过来的通知，比如方向改变，时间改变，设置的改变还有其他影响程序展现的或状态的通知。在程序返回后台或前台是，程序都要正确的处理这些通知。

  3. 程序的终止: app如果终止了 ,系统会调用app的代理的方法 applicationWillTerminate: 这样可以让你可以做一些清理工作。你可以保存一些数据或app的状态。这个方法也有5秒钟的限制。超时后方法会返回程序从内存中清除。 注意：用户可以手工关闭应用程序

  4. The Main Run Loop 主运行循环

    Main Run Loop负责处理用户相关的事件。UIApplication对象在程序启动时启动main run Loop，它处理事件和更新视图的界面。看Main Run Loop就知道，它是运行在程序的主线程上的。这样保证了接收到用户相关操作的事件是按顺序处理的。

    用户操作设备，相关的操作事件被系统生成并通过UIKit的指定端口分发。事件在内部排成队列，一个个的分发到Main run loop 去做处理。UIApplication对象是第一个接收到时间的对象，它决定事件如何被处理。触摸事件分发到主窗口，窗口再分发到对应出发触摸事件的View。其他的事件通过其他途径分发给其他对象变量做处理。

    大部分的事件可以在你的应用里分发，类似于触摸事件，远程操控事件（线控耳机等）都是由app的 responder objects 对象处理的。Responder objects 在你的app里到处都是，比如：UIApplication 对象。view对象，view controller 对象，都是resopnder objects。大部分事件的目标都指定了resopnder object，不过事件也可以传递给其他对象。比如，如果view对象不处理事件，可以传给父类view或者view controller。

下一篇:

iOS开发中的RunLoop与RunTime