应用生命周期

作为应用程序的委托对象,AppDelegate类在应用生命周期的不同阶段会回调不同的方法。

五种状态

iOS的应用程序一共有5种状态:

  • Not Running(非运行状态)。应用没有运行或被系统终止。
  • Inactive(前台非活动状态)。应用正在进入前台状态,但是还不能接受事件处理。
  • Active(前台活动状态)。应用进入前台状态,能接受事件处理。
  • Background(后台状态)。应用进入后台后,依然能够执行代码。如果有可执行的代码,就会执行代码,如果没有可执行的代码或者将可执行的代码执行完毕,应用会马上进入挂起状态。有的程序经过特殊的请求后可以长期处于Backgroud状态。
  • Suspended(挂起状态)。处于挂起的应用进入一种“冷冻”状态,不能执行代码。如果系统内存不够,系统就把挂起的程序清除掉,为前台程序提供更多的内存,应用会被终止。

iOS应用状态图

应用回调的方法和本地通知

以下是状态跃迁过程中六个应用回调的方法和本地通知:

应用程序的运行状态

我们可以在“AppDelegate.m”文件中查看应用程序运行状态的方法,并为其添加日志输出,其中注释为官方注释,注意理解( ͒•ㅈ• ͒)

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#import "AppDelegate.h"
@interface AppDelegate ()
@end
@implementation AppDelegate
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:
(NSDictionary *)launchOptions {
// Override point for customization after application launch.
NSLog(@"%@", @"application:didFinishLaunchingWithOptions:");
return YES;
}
- (void)applicationWillResignActive:(UIApplication *)application {
/* Sent when the application is about to move from active to inactive
state. This can occur for certain types of temporary interruptions
(such as an incoming phone call or SMS message) or when the user quits
the application and it begins the transition to the background state.*/
/* Use this method to pause ongoing tasks, disable timers,
and throttle down OpenGL ES frame rates. Games should use this method
to pause the game. */
NSLog(@"%@", @"applicationWillResignActive:");
}
- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application {
/* Use this method to release shared resources, save user data,
invalidate timers, and store enough application state information to
restore your application to its current state in case it
is terminated later.*/
/* If your application supports background execution,
this method is called instead of applicationWillTerminate:
when the user quits.*/
NSLog(@"%@", @"applicationDidEnterBackground:");
}
- (void)applicationWillEnterForeground:(UIApplication *)application {
/* Called as part of the transition from the background to the
inactive state; here you can undo many of the changes made on
entering the background.*/
NSLog(@"%@", @"applicationWillEnterForeground:");
}
- (void)applicationDidBecomeActive:(UIApplication *)application {
/* Restart any tasks that were paused (or not yet started) while
the application was inactive. If the application was previously in
the background, optionally refresh the user interface.*/
NSLog(@"%@", @"applicationDidBecomeActive:");
}
- (void)applicationWillTerminate:(UIApplication *)application {
/* Called when the application is about to terminate.
Save data if appropriate. See also
applicationDidEnterBackground:.*/
NSLog(@"%@", @"applicationWillTerminate:");
}
@end

打开程序:

按下Home键:

从界面重点图标打开程序:

非运行状态——应用启动场景

场景描述:用户点击应用图标的时候,可能是第一次启动这个应用,也可能是应用终止后再次启动。该场景的状态跃迁过程见下图,共经历两个阶段3个状态:Not running→Inactive→Active。

  • 在Not running→Inactive阶段。调用application:didFinishLaunchingWithOptions:方法,发出 UIApplicationDidFinishLaunchingNotification通知。
  • 在Inactive→Active阶段。调用applicationDidBecomeActive:方法,发出UIApplicationDidBecomeActiveNotification通知。

Active和Inactive的切换

应用程序在前台时有2种状态:Active和Inactive。大多数情况下,Inactive状态只是其他两个状态切换时出现的短暂状态(不是任意两个状态之间的切换都会进入Inactive),如打开应用,它会从Not Running先进入Inactive再进入Active;如前后台应用切换时,Inactive会在Active和Background之间短暂出现。

但是也有其他情况,Active和Inactive可以在前台运行时进行切换,比如系统弹出Alert,此时应用会从Active切换到Inactive,直到用户确认再返回Active;再如用户拉下通知页,也会发生Active和Inactive的切换;还有来电但拒接、双击Home键但返回原应用等都不进入Background,而只是在Active和Inactive切换,这个在下面会讲到~

在应用状态跃迁的过程中,iOS系统会回调AppDelegate中的一些方法,并且发送一些通知。实际上,在应用的生命周期中用到的方法和通知很多。

点击Home键——应用退出场景

场景描述:应用处于运行状态(即Active状态)时,点击Home键或者有其他的应用导致当前应用中断。该场景的状态跃迁过程可以分成两种情况:可以在后台运行或者挂起,不可以在后台运行或者挂起。根据产品属性文件(Info.plist)中的相关属性 Application does not run in background 是与否可以控制这两种状态。如果采用文本编辑器打开Info.plist文件该设置项对应的键是UIApplicationExitsOnSuspend。

程序只要符合以下情况之一,只要进入后台或挂起状态就会终止:

  • iOS4.0以前的系统
  • app是基于iOS4.0之前系统开发的。
  • 设备不支持多任务
  • 在Info.plist文件中,程序包含了UIApplicationExitsOnSuspend 键。

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。

添加了UIApplicationExitsOnSuspend键,并设置Yes。打开应用后再按Home键退出:

状态跃迁的第一种情况

应用可以在后台运行或者挂起,共经历3个阶段4个状态:Active → Inactive → Background → Suspended。

  • 在Active→Inactive阶段。调用applicationWillResignActive:方法,发出UIApplicationWillResignActiveNotification通知。
  • 在Inactive→Background阶段。应用从非活动状态进入到后台(不涉及我们要重点说明的方法和通知)。
  • 在Background→Suspended阶段。调用applicationDidEnterBackground:方法,发出UIApplicationDidEnterBackgroundNotification通知。

当应用程序进入后台时,我们应该做些什么呢?

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:

  • 图片对象
  • 你可以重新加载的 大的视频或数据文件
  • 任何没用而且可以轻易创建的对象

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:

  • 系统回收Core Animation的后备存储。
  • 去掉任何系统引用的缓存图片
  • 去掉系统管理数据缓存强引用

状态跃迁的第二种情况

应用不可以在后台运行或者挂起,共经历4个阶段5个状态:Active → Inactive → Background → Suspended→ Not running 。

  • 在Active→Inactivd阶段。应用由活动状态转为非活动状态(不涉及我们要重点说明的方法和通知)。
  • 在Inactive→Background阶段。应用从非活动状态进入到后台(不涉及我们要重点说明的方法和通知)。
  • 在Background→Suspended阶段。调用applicationDidEnterBackground:方法,发出UIApplicationDidEnterBackgroundNotification通知。
  • 在Suspended→Not running阶段。调用applicationWillTerminate:方法,发出UIApplicationWillTerminateNotification通知。

iOS在iOS 4之前不支持多任务,点击Home键时,应用会退出并中断;而在iOS 4之后(包括iOS 4),操作系统能够支持多任务处理,点击Home键应用会进入后台但不会中断(内存不够的情况除外)。
应用在后台也可以进行部分处理工作,处理完成则进入挂起状态。

挂起重新运行场景

挂起状态的应用重新运行。该场景的状态跃迁过程如图2-26所示,共经历3个阶段4个状态:
Suspended → Background → Inactive → Active。

  • Suspended→Background阶段。应用从挂起状态进入后台(不涉及我们讲述的这几个方法和通知)。
  • Background→Inactive阶段。调用applicationWillEnterForeground:方法,发出UIApplicationWillEnterForegroundNotification通知。
  • Inactive→Active阶段。调用applicationDidBecomeActive:方法,发出UIApplicationDidBecomeActiveNotification通知。

内存清除——应用终止场景

场景描述:应用在后台处理完成时进入挂起状态(这是一种休眠状态),如果这时发出低内存警告,为了满足其他应用对内存的需要,该应用就会被清除内存从而终止运行。

内存清除的时候应用终止运行。内存清除有两种情况,可能是系统强制清除内存,也可能是由使用者从任务栏中手动清除(即删掉应用)。内存清除后如果应用再次运行,上一次的运行状态不会被保存,相当于应用第一次运行。
在内存清除场景下,应用不会调用任何方法,也不会发出任何通知。

参考文章

iOS应用程序生命周期(前后台切换,应用的各种状态)详解
《iOS开发指南:从零基础到App Store上架(第2版 )》