iOS應(yīng)用程序的生命周期

來源： Sam_Lau（@Sam_Lau_Dev ）

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iOS應(yīng)用程序一般都是由自己編寫的代碼和系統(tǒng)框架(system frameworks)組成，系統(tǒng)框架提供一些基本infrastructure給所有app來運(yùn)行，而你提供自己編寫的代碼來定制app的外觀和行為。因此，了解iOS infrastructure和它們?nèi)绾喂ぷ鲗帉慳pp是很有幫助的。

Main函數(shù)入口

所有基于C編寫的app的入口都是main函數(shù)，但iOS應(yīng)用程序有點(diǎn)不同。不同就是你不需要為iOS應(yīng)用程序而自己編寫main函數(shù)，當(dāng)你使用Xcode創(chuàng)建工程的時(shí)候就已經(jīng)提供了。除非一些特殊情況，否則你不應(yīng)該修改Xcode提供的main函數(shù)實(shí)現(xiàn)。示例代碼如下：

#import

#import "AppDelegate.h"

int main(int argc, char * argv[])

{

@autoreleasepool {

return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));

}

}

上面實(shí)例代碼中有一個(gè)很重要的函數(shù)UIApplicationMain，它主要是創(chuàng)建app的幾個(gè)核心對象來處理以下過程：

從可用Storyboard文件加載用戶界面

調(diào)用AppDelegate自定義代碼來做一些初始化設(shè)置

將app放入Main Run Loop環(huán)境中來響應(yīng)和處理與用戶交互產(chǎn)生的事件

應(yīng)用程序的架構(gòu)

iOS應(yīng)用程序都遵循Model-View-Controller的架構(gòu)，Model負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù)和處理業(yè)務(wù)邏輯，View負(fù)責(zé)顯示數(shù)據(jù)和與用戶交互，Controller是兩者的中介，協(xié)調(diào)Model和View相互協(xié)作。它們的通訊規(guī)則如下：

Controller能夠訪問Model和View，Model和View不能互相訪問

MVC Communication – Reference from Stanford University.png

當(dāng)View與用戶交互產(chǎn)生事件時(shí)，使用target-action方式來處理

MVC Communication – Reference from Stanford University.png

當(dāng)View需要處理一些特殊UI邏輯或獲取數(shù)據(jù)源時(shí)，通過delegate或data source方式交給Controller來處理

MVC Communication – Reference from Stanford University.png

Model不能直接與Controller通信，當(dāng)Model有數(shù)據(jù)更新時(shí)，可以通過Notification或KVO (Key Value Observing)來通知Controller更新View

MVC Communication – Reference from Stanford University.png

了解iOS的MVC設(shè)計(jì)模式之后，我們從下圖來了解在MVC模式下iOS應(yīng)用程序有哪些關(guān)鍵對象以及它們職責(zé)主要是什么？

UIApplication對象

用戶與iOS設(shè)備交互時(shí)產(chǎn)生的事件(Multitouch Events，Motion Event，Remote Control Event)交由UIApplication對象來分發(fā)給control objects(UIControl)對應(yīng)的target objects來處理并且管理整個(gè)事件循環(huán)，而一些關(guān)于app運(yùn)行時(shí)重要事件委托給app delegate來處理。

App delegate對象

App delegate對象遵循UIApplicationDelegate協(xié)議，響應(yīng)app運(yùn)行時(shí)重要事件(app啟動(dòng)、app內(nèi)存不足、app終止、切換到另一個(gè)app、切回app)，主要用于app在啟動(dòng)時(shí)初始化一些重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；例如，初始化UIWindow，設(shè)置一些屬性，為window添加rootViewController。

View controller對象

View Controller有一個(gè)view屬性是view層次結(jié)構(gòu)中的根view，你可以添加子view來構(gòu)建復(fù)雜的view；controller有一些viewDidLoad、viewWillAppear等方法來管理view的生命周期；由于它繼承UIResponder，所有還會(huì)響應(yīng)和處理用戶事件。

Documents和data model對象

data model對象主要用來存儲數(shù)據(jù)。例如，餓了么app在搜索切換地址后，有歷史記錄搜索地址歷史，當(dāng)app下次啟動(dòng)時(shí)，讀取和顯示搜索地址歷史。

document對象(繼承UIDocument)用來管理一些或所有的data model對象。document對象并不是必須的，但提供一種方便的方式來分組屬于單個(gè)文件或多個(gè)文件的數(shù)據(jù)。

UIWindow對象

UIWindow對象位于view層次結(jié)構(gòu)中的最頂層，它充當(dāng)一個(gè)基本容器而不顯示內(nèi)容，如果想顯示內(nèi)容，添加一個(gè)content view到window。

它也是繼承UIResponder，所以它也是會(huì)響應(yīng)和處理用戶事件。

View、control、layer對象

View對象可以通過addSubview和removeFromSuperview 等方法管理view的層次結(jié)構(gòu)，使用layoutIfNeeded和setNeedsLayout等方法布局view的層次結(jié)構(gòu)，當(dāng)你發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)提供view已經(jīng)滿足不了你想要的外觀需求時(shí)，可以重寫drawRect方法或通過layer屬性來構(gòu)造復(fù)雜的圖形外觀和動(dòng)畫。還有一點(diǎn)，UIView也是繼承UIResponder，所以也能夠處理用戶事件。

Control對象通常就是處理特定類型用戶交互的View，常用的有button、switch、text field等。

除了使用View和Control來構(gòu)建view層次結(jié)構(gòu)來影響app外觀之外，還可以使用Core Animation框架的Layer對象來渲染view外觀和構(gòu)建復(fù)雜的動(dòng)畫。

Main Run Loop

一個(gè)iOS應(yīng)用程序的main run loop主要作用是處理所有與用戶相關(guān)的事件。UIApplication對象在啟動(dòng)時(shí)就設(shè)置main run loop和使用它來處理事件和更新基于view的界面。正如它名字所示，main run loop是運(yùn)行在應(yīng)用程序的主線程。這樣就確保與接收到用戶相關(guān)的事件被有序地處理。

下圖顯示main run loop的架構(gòu)和用戶事件最終是怎樣被應(yīng)用程序處理。當(dāng)用戶與設(shè)備交互時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)生成與交互關(guān)聯(lián)的事件，然后被應(yīng)用程序的UIKit通過一個(gè)特殊的端口來分發(fā)。應(yīng)用程序把事件放入隊(duì)列，然后逐個(gè)分發(fā)到main run loop來執(zhí)行。UIApplication對象是第一個(gè)對象接收到事件，然后決定怎樣處理它。一個(gè)touch event通常都被分發(fā)到main window對象，然后依次分發(fā)到發(fā)生觸碰的view。其他event的接收事件對象路徑可能有點(diǎn)不同。

Main Run Loop from Apple Document

大多數(shù)的事件通過使用main run loop來分發(fā)，但有些不是。有些事件被發(fā)送到一個(gè)delegate對象或傳遞到你提供的block中。想了解更多如何處理大多數(shù)類型的事件，其中包括touch、remote control、motion、accelerometer和gyroscopic等事件，請查閱Event Handle Guide for iOS。

應(yīng)用程序的狀態(tài)和多任務(wù)

有時(shí)系統(tǒng)會(huì)從app一種狀態(tài)切換另一種狀態(tài)來響應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生的事件。例如，當(dāng)用戶按下home鍵、電話打入、或其他中斷發(fā)生時(shí)，當(dāng)前運(yùn)行的應(yīng)用程序會(huì)切換狀態(tài)來響應(yīng)。應(yīng)用程序的狀態(tài)有以下幾種：

App State from Apple Document

Not running：app還沒運(yùn)行

Inactive：app運(yùn)行在foreground但沒有接收事件

Active：app運(yùn)行在foreground和正在接收事件

Background：運(yùn)行在background和正在執(zhí)行代碼

Suspended：運(yùn)行在background但沒有執(zhí)行代碼

大多數(shù)發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)都會(huì)調(diào)用delegate對象對應(yīng)的方法來響應(yīng)app的狀態(tài)改變。下面匯總了delegate對象的所有方法，當(dāng)app狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)，你可能會(huì)使用到它們。

application:willFinishLaunchingWithOptions: – 這個(gè)方法是你在啟動(dòng)時(shí)的第一次機(jī)會(huì)來執(zhí)行代碼

application:didFinishLaunchingWithOptions: – 這個(gè)方法允許你在顯示app給用戶之前執(zhí)行最后的初始化操作

applicationDidBecomeActive: – app已經(jīng)切換到active狀態(tài)后需要執(zhí)行的操作

applicationWillResignActive: – app將要從前臺切換到后臺時(shí)需要執(zhí)行的操作

applicationDidEnterBackground: – app已經(jīng)進(jìn)入后臺后需要執(zhí)行的操作

applicationWillEnterForeground: – app將要從后臺切換到前臺需要執(zhí)行的操作，但app還不是active狀態(tài)

applicationWillTerminate: – app將要結(jié)束時(shí)需要執(zhí)行的操作

現(xiàn)在講下app啟動(dòng)、來回切換app和鎖屏?xí)r狀態(tài)的切換和調(diào)用對應(yīng)哪些delegate對象的方法：

app啟動(dòng)和active/inactive

Launch and active/inactive from Apple WWDC 2011 Session

如圖所示，當(dāng)app啟動(dòng)時(shí)，首先由not running狀態(tài)切換到inactive狀態(tài)，此時(shí)調(diào)用application:didFinishLaunchingWithOptions:方法；然后由inactive狀態(tài)切換到active狀態(tài)，此時(shí)調(diào)用applicationDidBecomeActive:方法。

Switch from an app from Apple WWDC 2011 Session

如圖所示，當(dāng)切換到另一個(gè)app時(shí)，由狀態(tài)active切換到inactive，此時(shí)調(diào)用applicationWillResignActive:方法；然后從inactive狀態(tài)切換到running狀態(tài)，此時(shí)調(diào)用applicationDidEnterBackground:方法。

Switch to an app from Apple WWDC 2011 Session

而當(dāng)切換回本來的app時(shí)，由running狀態(tài)切換到inactive狀態(tài)，此時(shí)調(diào)用applicationWillEnterForeground:方法，然后由inactive狀態(tài)切換到active狀態(tài)，調(diào)用applicationDidBecomeActive:方法。

鎖屏

Device lock from Apple WWDC 2011 Session

如何所示，當(dāng)手機(jī)鎖屏?xí)r，由狀態(tài)active切換到inactive，此時(shí)調(diào)用applicationWillResignActive:；然后再由inactive狀態(tài)切換到running狀態(tài)，此時(shí)調(diào)用applicationDidEnterBackground:方法。

更多關(guān)于app狀態(tài)切換以及調(diào)用app delegate哪些方法，請觀看WWDC 2011 Session的session_320__adopting_multitasking_in_your_app視頻。

應(yīng)用程序的終止

系統(tǒng)常常是為其他app啟動(dòng)時(shí)由于內(nèi)存不足而回收內(nèi)存最后需要終止應(yīng)用程序，但有時(shí)也會(huì)是由于app很長時(shí)間才響應(yīng)而終止。如果app當(dāng)時(shí)運(yùn)行在后臺并且沒有暫停，系統(tǒng)會(huì)在應(yīng)用程序終止之前調(diào)用applicationWillTerminate:來保存用戶的一些重要數(shù)據(jù)以便下次啟動(dòng)時(shí)恢復(fù)到app原來的狀態(tài)。

總結(jié)

本文總結(jié)了iOS應(yīng)用程序從啟動(dòng)到結(jié)束過程中有哪些關(guān)鍵對象在參與，以及當(dāng)用戶與系統(tǒng)交互時(shí)產(chǎn)生事件時(shí)，系統(tǒng)利用main run loop來管理事件循環(huán)，決定將事件交給系統(tǒng)哪些對象處理和如何處理。而當(dāng)app啟動(dòng)、來回切換app和鎖屏?xí)r，app的狀態(tài)如何切換和調(diào)用對應(yīng)的哪些app delegate對象來處理。

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謝楚弟

好文章，mark

3天前

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