iOS應用程序生命週期(前後臺切換,應用的各種狀態)詳解

     iOS的應用程序的生命週期，還有程序是運行在前臺還是後臺，應用程序各個狀態的變換，這些對於開發者來說都是很重要的。 iOS系統的資源是有限的，應用程序在前臺和在後臺的狀態是不一樣的。在後臺時，程序會受到系統的很多限制，這樣可以提高電池的使用和用戶體驗。

//開發app,我們要遵循apple公司的一些指導原則，原則如下：

1、應用程序的狀態

狀態如下：

Not running  未運行  程序沒啓動

Inactive          未激活        程序在前臺運行，不過沒有接收到事件。在沒有事件處理情況下程序通常停留在這個狀態

Active             激活           程序在前臺運行而且接收到了事件。這也是前臺的一個正常的模式

Backgroud     後臺           程序在後臺而且能執行代碼，大多數程序進入這個狀態後會在在這個狀態上停留一會。時間到之後會進入掛起狀態(Suspended)。有的程序經過特殊的請求後可以長期處於Backgroud狀態

Suspended    掛起           程序在後臺不能執行代碼。系統會自動把程序變成這個狀態而且不會發出通知。當掛起時，程序還是停留在內存中的，當系統內存低時，系統就把掛起的程序清除掉，爲前臺程序提供更多的內存。

下圖是程序狀態變化圖：

各個程序運行狀態時代理的回調：

- (BOOL)application:(UIApplication *)application willFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
      告訴代理進程啓動但還沒進入狀態保存
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
     告訴代理啓動基本完成程序準備開始運行
- (void)applicationWillResignActive:(UIApplication *)application
    當應用程序將要入非活動狀態執行，在此期間，應用程序不接收消息或事件，比如來電話了
- (void)applicationDidBecomeActive:(UIApplication *)application 
     當應用程序入活動狀態執行，這個剛好跟上面那個方法相反
- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application
    當程序被推送到後臺的時候調用。所以要設置後臺繼續運行，則在這個函數裏面設置即可
- (void)applicationWillEnterForeground:(UIApplication *)application
當程序從後臺將要重新回到前臺時候調用，這個剛好跟上面的那個方法相反。
- (void)applicationWillTerminate:(UIApplication *)application
當程序將要退出是被調用，通常是用來保存數據和一些退出前的清理工作。這個需要要設置UIApplicationExitsOnSuspend的鍵值。
- (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication*)application
當程序載入後執行

在上面8個方法對應的方法中鍵入NSLog打印。

現在啓動程序看看執行的順序：

啓動程序
lifeCycle[40428:11303] willFinishLaunchingWithOptions
lifeCycle[40428:11303] didFinishLaunchingWithOptions
lifeCycle[40428:11303] applicationDidBecomeActive

按下home鍵

lifeCycle[40428:11303] applicationWillResignActive
lifeCycle[40428:11303] applicationDidEnterBackground

雙擊home鍵，再打開程序

lifeCycle[40428:11303] applicationWillEnterForeground
lifeCycle[40428:11303] applicationDidBecomeActive

2、應用程序的生命週期

2.1、加載應用程序進入前臺

2.2、加載應用程序進入後臺

2.3、關於main函數

main函數是程序啓動的入口，在iOS app中，main函數的功能被最小化，它的主要工作都交給了UIKit framework

#import <UIKit/UIKit.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([MyAppDelegate class]));
    }
}

UIApplicationMain函數有四個參數，你不需要改變這些參數值，不過我們也需要理解這些參數和程序是如何開始的

argc 和argv參數包含了系統帶過來的啓動時間。  第三個參數確定了主要應用程序類的名稱，這個參數指定爲nil，這樣UIKit就會使用默認的程序類UIApplication。第四個參數是程序自定義的代理類名，這個類負責系統和代碼之間的交互。它一般在Xcode新建項目時會自動生成。

另外 UIApplicationMain函數加載了程序主界面的文件。雖然這個函數加載了界面文件，但是沒有放到應用程序的windows上，你需要在Delegate的 application:willFinishLaunchingWithOptions方法中加載它。

一個應用程序可以有一個主的storyboard文件或者有一個主的nib文件，但不能同時有兩個存在。

如果程序在啓動時沒有自動加載主要的故事版或nib文件，你可以在application:willFinishLaunchingWithOptions方法裏準備windows的展示。

3、響應中斷

3.1 當一個基於警告式的中斷髮生時，比如有電話打進來了，這是程序會臨時進入inactive狀態，這用戶可以選擇如何處理這個中斷，流程如下圖：

在iOS5,通知不會把程序變成爲激活狀態，通知會顯示在狀態欄上，如果你；拉下狀態欄，程序會變成inactive,把狀態欄放回去，程序變回active。

按鎖屏鍵也是另外一種程序的中斷，當你按下鎖屏鍵，系統屏蔽了所有觸摸事件，把app放到了後臺，這時app狀態是 inactive，並進入後臺。

3.2 當有這些中斷時，我們的app該怎麼辦呢？我們應該在applicationWillResignActive:方法中：

• 停止timer 和其他週期性的任務
• 停止任何正在運行的請求
• 暫停視頻的播放
• 如果是遊戲那就暫停它
• 減少OpenGL ES的幀率
• 掛起任何分發的隊列和不重要的操作隊列（你可以繼續處理網絡請求或其他時間敏感的後臺任務）。

當程序回到active狀態 ，   applicationDidBecomeActive:   方法應該上面提到的任務重新開始，比如重新開始timer, 繼續分發隊列，提高OpenGL ES的幀率。不過遊戲要回到暫停狀態，不能自動開始。

4、轉到後臺運行

4.1 如圖所示：

PS:只有在IOS4以上系統或者支持多任務的設備才能後臺運行。不然會直接結束狀態。

4.2 當應用程序進入後臺時，我們應該做寫什麼呢？

• 保存用戶數據或狀態信息，所有沒寫到磁盤的文件或信息，在進入後臺時，最後都寫到磁盤去，因爲程序可能在後臺被殺死，
• 釋放儘可能釋放的內存

applicationDidEnterBackgound: 方法有大概5秒的時間讓你完成這些任務。如果超過時間還有未完成的任務，你的程序就會被終止而且從內存中清除。如果還需要長時間的運行任務，可以調用  beginBackgroundTaskWithExpirationHandler       方法去請求後臺運行時間和啓動線程來運行長時間運行的任務。

4.3 應用程序在後臺時的內存使用

在後臺時，每個應用程序都應該釋放最大的內存。系統努力的保持更多的應用程序在後臺同時 運行。不過當內存不足時，會終止一些掛起的程序來回收內存，那些內存最大的程序首先被終止。

事實上，應用程序應該的對象如果不再使用了，那就應該儘快的去掉強引用，這樣編譯器可以回收這些內存。如果你想緩存一些對象提升程序的性能，你可以在進入後臺時，把這些對象去掉強引用。

下面這樣的對象應該儘快的去掉強引用：

• 圖片對象
• 你可以重新加載的 大的視頻或數據文件
• 任何沒用而且可以輕易創建的對象

在後臺時，爲了減少程序佔用的內存，系統會自動在回收一些系統幫助你開闢的內存。比如：

系統回收Core Animation的後備存儲。

去掉任何系統引用的緩存圖片

去掉系統管理數據緩存強引用

5 、返回前臺運行

流程如圖所示：

當app處於掛起狀態時，它是不能執行任何代碼的。因此它不能處理在掛起期間發過來的通知，比如方向改變，時間改變，設置的改變還有其他影響程序展現的或狀態的通知。在程序返回後臺或前臺是，程序都要正確的處理這些通知。

6、程序的終止

程序只要符合以下情況之一，只要進入後臺或掛起狀態就會終止：

iOS4.0以前的系統

app是基於iOS4.0之前系統開發的。

設備不支持多任務

在Info.plist文件中，程序包含了 UIApplicationExitsOnSuspend  鍵。

app如果終止了  ,系統會調用app的代理的方法 applicationWillTerminate:   這樣可以讓你可以做一些清理工作。你可以保存一些數據或app的狀態。這個方法也有5秒鐘的限制。超時後方法會返回程序從內存中清除。

注意：用戶可以手工關閉應用程序。

7、 The Main Run Loop  主運行循環

Main Run Loop負責處理用戶相關的事件。UIApplication對象在程序啓動時啓動main run Loop，它處理事件和更新視圖的界面。看Main Run Loop就知道，它是運行在程序的主線程上的。這樣保證了接收到用戶相關操作的事件是按順序處理的。

Main Run Loop  處理事件的架構圖：

用戶操作設備，相關的操作事件被系統生成並通過UIKit的指定端口分發。事件在內部排成隊列，一個個的分發到Main run loop 去做處理。UIApplication對象是第一個接收到時間的對象，它決定事件如何被處理。觸摸事件分發到主窗口，窗口再分發到對應出發觸摸事件的View。其他的事件通過其他途徑分發給其他對象變量做處理。

大部分的事件可以在你的應用裏分發，類似於觸摸事件，遠程操控事件（線控耳機等）都是由app的 responder objects 對象處理的。Responder objects 在你的app裏到處都是，比如：UIApplication 對象。view對象，view controller 對象，都是resopnder objects。大部分事件的目標都指定了resopnder object，不過事件也可以傳遞給其他對象。比如，如果view對象不處理事件，可以傳給父類view或者view controller。

參考：https://developer.apple.com/library/ios/#documentation/iPhone/Conceptual/iPhoneOSProgrammingGuide/ManagingYourApplicationsFlow/ManagingYourApplicationsFlow.html#//apple_ref/doc/uid/TP40007072-CH4-SW20