iOS 7 多任務和后臺下載：蘋果全新的多任務API允許用戶在后臺智能的更新和下載內容。ios7新添加了兩個可以在后臺更新應用程序界面和內容的APIs。第一個API是后臺獲取（Background Fetch)，允許你在定期間隔內從網絡獲取新內容。第二個API是遠程通知 （Remote Notification)，它是一個新特性，它在當新事件發生時利用推送通知（Push Notifications）去告知程序。這兩個新的機制，幫助你保持程序界面最新，還可以在新的后臺傳輸服務（Background Transfer Service）中安排任務，這允許你在進程外執行網絡傳輸（下載和上傳）

后臺獲取（Background Fetch）和遠程通知（Remote Notification）基于簡單的應用程序委托鉤子，在應用程序掛起之前的30秒時鐘時間開始執行工作。它們不是用于CPU頻繁工作或者長時間運行任務，而是用來處理長時間運行的網絡請求隊列，例如下載一部很大的電影，或者執行快速的內容更新。

在用戶看來，多任務處理唯一明顯的變化就是新的程序切換器（app switcher），它會顯示當程序退出前臺時每一個程序的界面快照。顯示這些快照是有原因的：當完成后臺工作時，開發者可以更新程序快照，顯示新內容的預覽。社交網絡，新聞，或者天氣的應用程序，可以在用戶不打開應用程序的情況下顯示最新的內容。接下來我們會展示怎么樣更新快照。

后臺獲取（Background Fetch）

后臺獲取（Background Fetch）是一種智能的輪詢機制，它很適合需要經常更新內容的程序，像社交網絡，新聞或天氣的程序。為了在用戶啟動程序前提前觸發后臺獲取，系統會根據用戶行為喚醒應用程序。舉個例子，如果用戶經常在下午1點使用某個應用程序，系統會學習，適應并在使用周期前執行后臺獲取。為了減少電池使用，后臺獲取（Background Fetch）會跨應用程序被設備的無線電合并，如果你向系統報告新數據無法獲取，iOS會適應并使用此信息避免會繼續獲取。

開啟后臺獲取的第一步是在info plist文件中的UIBackgroundModes健值指定使用的特性。最簡單的途徑是在Xcode5的project editor中新的性能標簽頁中（Capabilities tab）設置，這個標簽頁包含了后臺模式部分,可以方便配置多任務選項。

工程中設置

或者，你可以手動編輯這個健值(去plist里面添加)：

手動設置

下一步，告訴iOS你希望多久進行一次后臺獲取：

iOS默認不進行后臺獲取，所以你需要設置一個時間間隔，否則，你的應用程序永遠不行在后臺進行獲取數據。UIApplicationBackgroundFetchIntervalMinimum這個值要求系統盡可能經常去管理應用程序什么時候會被喚醒，但如果不需要這個值，你應該指定你的時間間隔。例如，一個天氣的應用程序，可能只需要幾個小時才更新一次，iOS將會在后臺獲取之間至少等待你指定的時間間隔。

如果你的應用允許用戶退出登錄，那么就沒有獲取新數據的需要了，你應該把minimumBackgroundFetchInterval設置為UIApplicationBackgroundFetchIntervalNever，這樣可以節省資源。

最后一步是在應用程序委托中實現下列方法：

-(void)application:(UIApplication *)application performFetchWithCompletionHandler:(void(^)(UIBackgroundFetchResult))completionHandler{

NSURLSessionConfiguration*sessionConfiguration = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];

NSURLSession*session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:sessionConfiguration];

NSURL*url = [[NSURL alloc] initWithString:@"http://yourserver.com/data.json"];

NSURLSessionDataTask*task = [session dataTaskWithURL:url completionHandler:^(NSData*data, NSURLResponse *response, NSError *error) {

if(error) {

completionHandler(UIBackgroundFetchResultFailed);

return;

}

//Parse response/data and determine whether new content was available

BOOLhasNewData = ...if(hasNewData) {

completionHandler(UIBackgroundFetchResultNewData);

}else{

completionHandler(UIBackgroundFetchResultNoData);

}

}];

//Start the task

[task resume];

}

系統喚醒應用程序后將會執行這個委托方法。需要注意的是，你只有30秒的時間來確定獲取的新內容是否可用，然后處理新內容并更新界面。30秒時間應該足夠去從網絡獲取數據和獲取界面的縮略圖，最多只有30秒。當完成了網絡請求和更新界面后，你應該調用完成的處理代碼。

完成的處理代碼有兩個目的。首先，系統會估量你的進程消耗的電量，并根據你傳遞的UIBackgroundFetchResult 參數記錄新數據是否可用。其次，當你調用完成的處理代碼時，應用的界面縮略圖會被采用，并更新應用程序切換器。當用戶在應用間切換時，用戶將會看到新內容。這種快照行為的完成代碼，在新的多任務處理APIs中，很很常見的。

在實際應用中，你應該將completionHandler 傳遞到應用程序的子組件，然后在處理完數據和更新界面后調用。

在這里，你可能想知道iOS是如何在應用程序后臺運行時獲得界面快照的，并且想知道應用程序的生命周期與后臺獲取之間有什么關系。如果應用程序處于掛起狀態，系統會先喚醒應用，然后再調用application: performFetchWithCompletionHandler:。如果應用程序還沒有啟動，系統將會啟動它，然后調用常見的委托方法，包括application: didFinishLaunchingWithOptions:。你可以把這種應用程序運行的方式想像為用戶從Springboard啟動這個程序，區別僅僅在于界面是看不見的，在屏幕外渲染的。

大多數情況下，無論應用在后臺啟動或者在前臺，你會執行相同的工作，但你可以通過查看UIApplication的applicationState屬性來判斷應用是不是從后臺啟動。

遠程通知（Remote Notifications）

遠程通知允許你在重要事件發生時，告知你的應用。你可能需要發送新的即時信息，突發新聞的提醒，或者用戶喜愛電視的最新劇集已經可以下載以便離線觀看的消息。遠程通知很適合偶爾出現，但當前很重要的內容，這在后臺獲取之間出現的延遲是不允許的。遠程通知會比后臺獲取更有效率，因為應用程序只有在需要的時候才會啟動。

一條遠程通知實際上只是一條普通的帶有content-available標志的推送通知。當你在后臺更新界面時，你可以發送一條帶有提醒信息的推送去告訴用戶。但遠程通知可以做到在安靜地，沒有提醒消息或者任何聲音的情況下，只去更新應用界面或者觸發后臺工作。然后你可以在完成下載或者處理完新內容后，發送一條本地通知。

靜默的推送通知有速度限制，所以你可以勇敢地根據應用程序的需要發送通知。iOS和蘋果推送服務會控制推送通知多久被遞送，發送很多推送通知是沒有問題的。如果你的推送通知被禁止，推送通知可能會被延遲，直到設備下次發送保持活動狀態的數據包，或者收到另外一個通知。

發送遠程通知（Sending Remote Notifications）

要發送一條遠程通知，需要在推送通知的有效負載（payload）設置content－available標志。content-available標志和用來通知Newsstand應用的健值是一樣的，因此，大多數推送腳本和庫都已經支持遠程通知。當你發送一條遠程通知時，你可能還想要包含一些通知有效負載（payload）中的數據，讓你應用程序可以引用時間。這可以為你節省一些網絡請求，并提高應用程序的響應度。

我建議在開發的時候，使用Nomad CLI’s Houston工具發送推送消息，你也可以使用你喜歡的庫或腳本。

OS7添加了一個新的應用程序委托方法，當接收到一條帶有content－available的推送通知時，這個方法被調用：

-(void)application:(UIApplication *)application didReceiveRemoteNotification:(NSDictionary*)userInfo fetchCompletionHandler:(void(^(UIBackgroundFetchResult))completionHandler{

NSLog(@"Remote Notification userInfo is %@",userInfo);

NSNumber*contentID = userInfo[@"content-id"];

//Do something with the content ID

completionHandler(UIBackgroundFetchResultNewData);

}

然后，應用程序進入后臺啟動，有30秒的時間去獲取新內容并更新界面，最后調用完成的處理代碼。我們可以像后臺獲取那樣，執行快速的網絡請求，但我們可以使用新的強大的后臺傳輸服務，處理任務隊列，下面看看我們如何在任務完成后更新界面。

NSURLSession and Background Transfer Service

NSURLSession是iOS7添加的一個新類，它也是Foundation networking中的新技術。作為NSURLConnection的替代品，一些熟悉的概念和類都保留下來了，例如NSURL，NSURLRequest和NSURLRespond。所以，你可以使用NSURLConnection的替代品——NSURLSessionTask，處理網絡請求及響應。一共有3中會話任務：數據，下載和上傳。每一種都向NSURLSessionTask添加了語法糖（syntactic sugar），根據你的需要，適當選擇一種。

一個NSURLSession對象協調一個或多個NSURLSessionTask對象，并根據NSURLSessionTask創建的NSURLSessionConfiguration實現不同的功能。使用相同的配置，你也可以創建多組具有相關任務的NSURLSession對象。要利用后臺傳輸服務，你將會使用[NSURLSessionConfiguration backgroundSessionConfiguration]來創建一個會話配置。添加到后臺會話的任務在外部進程運行，即使應用程序被掛起，崩潰，或者被殺死，依然會運行。

NSURLSessionConfiguration允許你設置默認的HTTP頭部，配置緩存策略，限制使用蜂窩數據等等。其中一個選項是discretionary標志，這個標志允許系統為分配任務進行性能優化。這意味著只有當設備有足夠電量時，設備才通過Wifi進行數據傳輸。如果電量低，或者只僅有一個蜂窩連接，傳輸任務是不會運行的。后臺傳輸總是在discretionary模式下運行。

目前為止，我們大概了解了NSURLSession，以及一個后臺會話如何進行，接下來，讓我們回到遠程通知的例子，添加一些代碼來處理后臺傳輸服務的下載隊列。當下載完成后，我們會通知用戶該文件已經可以使用了。

NSURLSessionDownloadTask

首先，我們先處理一條遠程通知，并把一個NSURLSessionDownloadTask添加到后臺傳輸服務的隊列。在backgroundURLSession方法中，我們根據后臺會話配置，創建一個NSURLSession對象，并把應用程序委托對象（application delegate）作為會話的委托對象。文檔反對對于相同的標識符（identifier）創建多個會話對象，所以我們使用dispatch_once來避免潛在的問題。

-(NSURLSession *)backgroundURLSession

{

static NSURLSession *session = nil;

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken,

^{

NSString *identifier = @"io.objc.backgroundTransferExample";

NSURLSessionConfiguration* sessionConfig = [NSURLSessionConfiguration backgroundSessionConfiguration:identifier];

session= [NSURLSession sessionWithConfiguration:sessionConfig delegate:self delegateQueue:[NSOperationQueue mainQueue]];

});

return session;

}

-(void)application:(UIApplication *)application didReceiveRemoteNotification：(NSDictionary*)userInfo fetchCompletionHandler:(void (^)(UIBackgroundFetchResult))completionHandler{

NSLog(@"Receivedremote notification with userInfo %@",userInfo);

NSNumber *contentID = userInfo[@"content-id"];

NSString *downloadURLString = [NSString stringWithFormat:@"http://yourserver.com/downloads/%d.mp3",

[contentID intValue]];

NSURL* downloadURL = [NSURL URLWithString:downloadURLString];

NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:downloadURL];

NSURLSessionDownloadTask *task = [[self backgroundURLSession] downloadTaskWithRequest:request];

task.taskDescription= [NSString stringWithFormat:@"PodcastEpisode %d",[contentID intValue]];

[task resume];

completionHandler(UIBackgroundFetchResultNewData);

}

我們使用NSURLSession類方法創建一個下載任務，配置請求，并提供說明供以后使用。因為所有會話任務一開始處于掛起狀態，你必須謹記要調用[task resume]保證開始了任務。

現在，我們需要實現NSURLSessionDownloadDelegate的委托方法，當下載完成時，調用回調函數。如果你需要處理認證或會話生命周期的其他事件，你可能還需要實現NSURLSessionDelegate或NSURLSessionTaskDelegate的方法。你應該閱讀Apple的Life Cycle of a URL Session with Custom Delegates文檔，它講解了所有類型的會話任務的完整生命周期。

NSURLSessionDownloadDelegate中的委托方法全部是必須實現的，盡管在這個例子中我們只需要用到[NSURLSession downloadTask:didFinishDownloadingToURL:]。任務完成下載時，你會得到一個磁盤上該文件的臨時URL。你必須把這個文件移動或復制你的應用程序空間，因為當你從這個委托方法返回時，該文件將從臨時存儲中刪除。

#Pragma ?Mark - NSURLSessionDownloadDelegate

-(void)URLSession:(NSURLSession *)session

downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask*)downloadTaskdidFinishDownloadingToURL:(NSURL*)location

{

NSLog(@"downloadTask:%@didFinishDownloadingToURL:%@",downloadTask.taskDescription, location);

//Copy file to your app's storage with NSFileManager

//

...

//

Notify your UI

}

-(void)URLSession:(NSURLSession *)sessiondownloadTask:(NSURLSessionDownloadTask*)downloadTaskdidResumeAtOffset:(int64_t)fileOffsetexpectedTotalBytes:(int64_t)expectedTotalBytes

{

}

-(void)URLSession:(NSURLSession *)sessiondownloadTask:(NSURLSessionDownloadTask*)downloadTaskdidWriteData:(int64_t)bytesWrittentotalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWrittentotalBytesExpectedToWrite：(int64_t)totalBytesExpectedToWrite

{

}

當后臺會話任務完成時，如果你的應用程序仍然在前臺運行，上面的代碼已經足夠了。然而，在大多數情況下，你的應用程序沒有運行，或者在后臺被掛起。在這些情況下，你必須實現應用程序委托的兩個方法，這樣系統就可以喚醒你的應用程序。不同于以往的委托回調，該應用程序委托會被調用兩次，因為您的會話和任務委托可能會收到一系列消息。應用程序委托的：handleEventsForBackgroundURLSession：方法，在這些NSURLSession委托的消息發送前被調用，然后，URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession被調用。在前面的方法中，儲存了一個后臺完成處理代碼（completionHandler），并在后面的方法中調用該代碼更新界面。

-(void)application:(UIApplication *)applicationhandleEventsForBackgroundURLSession:(NSString*)identifier completionHandler:(void(^)())completionHandler

{

//You must re-establish a reference to the background session,

//or NSURLSessionDownloadDelegate and NSURLSessionDelegate methods will not be called

//as no delegate is attached to the session. See backgroundURLSession above.

NSURLSession*backgroundSession = [self backgroundURLSession];

NSLog(@"Rejoiningsession with identifier %@ %@",identifier, backgroundSession);

//Store the completion handler to update your UI after processing session events

[selfaddCompletionHandler:completionHandler forSession:identifier];

}

-(void)URLSessionDidFinishEventsForBackgroundURLSession:(NSURLSession*)session

{

NSLog(@"BackgroundURL session %@ finished events.\n",session);

if(session.configuration.identifier) {

//Call the handler we stored in -application:handleEventsForBackgroundURLSession:

[selfcallCompletionHandlerForSession:session.configuration.identifier];

}

}

-(void)addCompletionHandler:(CompletionHandlerType)handlerforSession:(NSString*)identifier

{

if([self.completionHandlerDictionary objectForKey:identifier]) {

NSLog(@"Error:Got multiple handlers for a single session identifier.? This should not happen.\n");

}

[self.completionHandlerDictionarysetObject:handler forKey:identifier];

}

-(void)callCompletionHandlerForSession:(NSString *)identifier

{

CompletionHandlerType handler = [self.completionHandlerDictionary objectForKey: identifier];

if(handler) {

[self.completionHandlerDictionaryremoveObjectForKey: identifier];

NSLog(@"Callingcompletion handler for session %@",identifier);

handler();

}

}

如果當后臺傳輸完成時，應用程序不再在前臺，那么，對于更新程序界面來說，這兩步是必要的。此外，如果當后臺傳輸完成時，應用程序根本沒有在運行，iOS將會在后臺啟動該應用程序，然后前面的應用程序和會話的委托方法會在application:didFinishLaunchingWithOptions:.方法被調用之后被調用。

配置和限制（Configuration and Limitation）

我們簡單地體驗了后臺傳輸的強大之處，但你應該深入文檔，閱讀NSURLSessionConfiguration部分，以便最好地滿足你的情況。例如，NSURLSessionTasks通過NSURLSessionConfiguration的timeoutIntervalForResource屬性，支持資源超時特性。你可以使用這個特性指定你允許完成一個傳輸所需的最長時間。內容只在有限的時間可用，或者在用戶只有有限Wifi帶寬的時間內無法下載或上傳資源的情況下，你也可以使用這個特性。

除了下載任務，NSURLSession也全面支持上傳任務，因此，你可能會在后臺將視頻上傳到服務器，這保證用戶不需要再像iOS6那樣離開正在運行的應用程序。如果當傳輸完成時你的應用程序不需要在后臺運行，一個比較好的做法是，把NSURLSessionConfiguration的sessionSendsLaunchEvents屬性設置為NO。高效利用系統資源，是一件讓iOS和用戶都高興的事。

最后，我們來說一說使用后臺會話的幾個限制。作為一個必須實現的委托，您不能對NSURLSession使用簡單的基于塊的回調方法。后臺啟動應用程序，是相對耗費較多資源的，所以總是采用HTTP重定向。后臺傳輸服務只支持HTTP和HTTPS，你不能使用自定義的協議。系統會根據可用的資源進行優化，在任何時候你都不能強制傳輸任務在后臺進行。

另外，要注意，在后臺會話中，NSURLSessionDataTasks 是完全不支持的，你應該只出于短期的，小請求為目的使用這些任務，而不是用來下載或上傳。

總結

iOS7中新添加的多任務處理和網絡的APIs十分強大，它們為現有和新的應用程序開辟了一系列可能。如果你的應用程序可以從進程外的網絡傳輸和數據中獲益，那么盡情地使用這些美妙的APIs！一般情況下，實現后臺傳輸，可以假裝你的應用程序正在前臺運行，并進行適當的界面更新，而這大部分的工作已經為你完成了。

使用適當的新API，為你的應用程序提供內容服務。

盡可能早地有效率調用完成處理代碼。

讓完成的處理代碼為應用程序更新界面快照。