iOS系列基础篇 03 探究应用生命周期

目录：

1. 非运行状态 - 应用启动场景

2. 点击Home键 - 应用退出场景

3. 挂起重新运行场景

4. 内存清除 - 应用终止场景

5. 结尾

　　本篇主要探讨的是iOS应用中各种状态的跃迁过程，建议大家通过修改AppDelegate.swift，在每个过程中添加日志输出代码，从而观察其变化。

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

　　首先，咱们先来了解一下iOS应用的不同状态和他们之间的关系，如图：

　　下面简要介绍一下iOS应用的5中状态：

状态名称	状态释义	状态描述
Not running	非活动状态	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。
Suspended	挂起状态	处于挂起状态的应用进入一种“冰冻”状态，不能执行代码。如果系统内存不够，应用会被终止。

　　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，我们选取了几个主要的方法和通知进行详细介绍，如下表：

状态跃迁过程中应用回调的方法和本地通知
方法	本地通知	说明
application:didFinishLaunchingWithOptions:	UIApplicationDidFinishLaunchingNotification	应用启动并进行初始化时会调用该方法并发出通知。这个阶段会实例化根视图控制器。
applicationDidBecomeActive:	UIApplicationDidBecomeActiveNotification	应用进入前台并处于非活动状态时调用该方法并发出通知。这个阶段可以恢复UI的状态（例如游戏状态等）。
applicationWillResignActive:	UIApplicationWillResignActiveNotification	应用从活动状态进入到非活动状态时调用该方法并发出通知。这个阶段可以保存UI的状态（例如游戏状态等）。
applicationDidEnterBackground:	UIApplicationDidEnterBackgroundNotification	应用进入后台时调用该方法并发出通知。这个阶段可以保存用户数据，释放一些资源（例如释放数据库资源等）。
applicationWillEnterForeground:	UIApplicationWillEnterForegroundNotification	应用进入到前台，但是还没有处于活动状态时调用该方法并发出通知。这个阶段可以恢复用户数据。
applicationWillTerminate:	UIApplicationWillTerminateNotification	应用被终止时调用该方法并发出通知，但内存清除时除外。这个阶段释放一些资源，也可以保存用户数据。

　　为了便于观察应用程序的运行状态，我们在AppDelegate类中的方法添加一些日志输出，代码如下：

 import UIKit

 @UIApplicationMain
 class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {

     var window: UIWindow?

     func application(application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [NSObject: AnyObject]?) -> Bool {
         NSLog("%@", "application:didFinishLaunchingWithOptions:")
         return true
     }

     func applicationWillResignActive(application: UIApplication) {
         NSLog("%@", "applicationWillResignActive:")
     }

     func applicationDidEnterBackground(application: UIApplication) {
         NSLog("%@", "applicationDidEnterBackground:")
     }

     func applicationWillEnterForeground(application: UIApplication) {
         NSLog("%@", "applicationWillEnterForeground:")
     }

     func applicationDidBecomeActive(application: UIApplication) {
         NSLog("%@", "applicationDidBecomeActive:")
     }

     func applicationWillTerminate(application: UIApplication) {
         NSLog("%@", "applicationWillTerminate:")
     }

 }

AppDelegate.swift

　　为了让大家更直观地了解各状态与其相应地方法、通知间的关系，下面我们以几个应用场景为切入点进行系统的分析。

　　PS：强烈建议大家通过修改上述AppDelegate.swift文件，结合下面即将讲述的各种状态跃迁，这样可以更加深刻地理解其中的变化。

1. 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如下图，共经历两个阶段三个状态：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。

2. 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（如Info.plist）中的相关属性Application does not run in background值的是与否，可以控制这两种状态：

　　如果采用文本编辑器打开Info.plist文件，该设置对应的键是UIApplicationExitsOnSuspend。

　　2.1. 状态跃迁的第一种情况

　　应用可以在后台运行或者挂起。

　　该场景的状态跃迁过程如下图，共经历三个阶段四个状态：Active - Inactive - Background - Suspended：

- 在Active - Inactive阶段，调用applicationWillResignActive:方法，发出UIApplicationWillRegisnActiveNotification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。

2.2. 状态跃迁的第二种情况

　　应用不可以在后台运行或者挂起，其状态跃迁情况如下图。

　　共经历四个阶段三个状态：Active - Inactive - Background - Suspended - Not running：

在Active - Inactive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，应用会推出并中断。

　　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键时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，处理完毕后进入挂起状态。

说明：

　　双击Home键也可以快速进入iOS多任务栏，如下图所示（左为iOS 7之后，右为iOS 6之前）：

　　此时可以看到处于后台运行或挂起状态的应用，也可能有处于终止状态的应用。

　　将这些图标从任务栏中向上拖拽出去，可以删除这些后台应用以释放内存。

3. 挂起重新运行场景

　　［场景描述：］

　　挂起状态的应用重新运行。

　　该场景的状态跃迁过程如下图，共经历三个阶段四个状态：Suspended - Background - Inactive - Active。

Suspended - Background阶段：应用从挂起状态进入后台（不涉及我们讲述的几个方法和调用）。
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UIApplicationBecomeActiveNotificaction通知。

4. 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，该应用酒会呗清除内存从而终止运行。

　　该场景的状态跃迁过程如下图：

　　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在此运行，上一次的运行状态不会被保存，相当于应用第一次运行。

　　在内存清除的场景下，应用不回调用任何方法，也不会发出任何通知。

5. 结尾

　　强烈建议大家通过修改AppDelegate.swift文件，从而观察每个状态跃迁的过程，结合上面那些图，理解就会更加深刻了。