iOS 应用程序生命周期中那些不可忽视的“存在”

开发过Android应用的程序员都知道Android应用的生命周期更多是其组件的生命周期，例如Activity、Service。那么iOS应用程序的生命周期是怎样的呢？今天我们首先简单来了解一下。

iOS应用程序一般都是由自己编写的代码和系统框架(system frameworks)组成，系统框架提供一些基本infrastructure给所有app来运行，而自己编写的代码主要是根据需求来定制app的外观和行为的。

iOS的程序入口在main.m文件：

#import

#import "AppDelegate.h"

 

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

{

    @autoreleasepool
{

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

    }

}

我们可以看到在上面的代码中有一个很重要的函数—— UIApplicationMain，它的作用主要是创建app的几个核心对象来处理以下过程：

（1）从可用Storyboard文件加载用户界面

（2）调用AppDelegate自定义代码来做一些初始化设置

（3）将app放入Main Run Loop环境中来响应和处理与用户交互产生的事件

 UIApplicationMain函数，重点是后两个参数，分别表示程序的主要类(principal class)和代理类(delegate class)。如果主要类(principal
class)为nil，将从Info.plist中获取，如果Info.plist中不存在对应的key，则默认为UIApplication；而代理类(delegate class)将在新建工程时创建。

根据UIApplicationMain函数，程序将进入AppDelegate.m，这个文件是xcode新建工程时自动生成的。AppDelegate.m文件有关乎着应用程序的生命周期的方法。

应用程序的状态有以下几种：

Not running：app还没运行

Inactive：app运行在foreground但没有接收事件

Active：app运行在foreground和正在接收事件

Background：运行在background和正在执行代码

Suspended：运行在background但没有执行代码

切换状态如图所示：


大多数发生状态转换时都会调用delegate对象对应的方法来响应app的状态改变。下面汇总了delegate对象的所有方法，当app状态发生转换时，你可能会使用到它们。

1、application
didFinishLaunchingWithOptions：当应用程序启动时执行，应用程序启动入口，只在应用程序启动时执行一次。若用户直接启动，lauchOptions内无数据,若通过其他方式启动应用，lauchOptions包含对应方式的内容。

 2、applicationWillResignActive：在应用程序将要由活动状态切换到非活动状态时候，要执行的委托调用，如
按下 home 按钮，返回主屏幕，或全屏之间切换应用程序等。

 3、applicationDidEnterBackground：在应用程序已进入后台程序时，要执行的委托调用。


 4、applicationWillEnterForeground：在应用程序将要进入前台时(被激活)，要执行的委托调用，刚好与applicationWillResignActive
方法相对应。


 5、applicationDidBecomeActive：在应用程序已被激活后，要执行的委托调用，刚好与applicationDidEnterBackground 方法相对应。


 6、applicationWillTerminate：在应用程序要完全推出的时候，要执行的委托调用，这个需要要设置UIApplicationExitsOnSuspend的键值。 

应用程序的架构

相信大家都很熟悉MVC，iOS应用程序现在大多都遵循Model-View-Controller的架构。

Model负责存储数据和处理业务逻辑，View负责显示数据和与用户交互，Controller是两者的中介，协调Model和View相互协作。（点击查看
Model数据层解析、Controller逻辑层解析）

它们的通讯规则如下：

Controller能够访问Model和View，Model和View不能互相访问



当View与用户交互产生事件时，使用target-action方式来处理



当View需要处理一些特殊UI逻辑或获取数据源时，通过delegate或data source方式交给Controller来处理



Model不能直接与Controller通信，当Model有数据更新时，可以通过Notification或KVO (Key Value Observing)来通知Controller更新View。



了解iOS的MVC设计模式之后，接下来我们需要了解在MVC模式下iOS应用程序有哪些关键对象以及它们职责主要是什么？

UIApplication对象

1 

每一个iPhone程序都包含唯一一个UIApplication对象,它管理整个程序的生命周期，从加载第一个显示界面开始，并且监听系统事件、程序事件调度整个程序的执行。

UIApplication的核心作用是提供了iOS程序运行期间的控制和协作工作。用户与iOS设备交互时产生的事件(Multitouch Events，Motion Event，Remote Control Event)交由UIApplication对象来分发给control objects(UIControl)对应的target
objects来处理并且管理整个事件循环也就是当需要处理用户事件时，它会起一个队列，把所有用户事件都放入队列，逐个处理，在处理的时候，它会发送当前事件 到一个合适的处理事件的目标控件。而一些关于app运行时重要事件委托给app delegate来处理（点击查看
UIApplication详情）

App delegate对象

2 

实际上App delegate是遵循了UIApplicationDelegate协议的类，UIApplicationDelegate协议定义了很多和Application状态、消息相关的方法。您可以简单的理解为Application和系统的一个联系。在创建project的时候，Xcode会自动为您生成一个AppDelegate类。并在程序运行起来的时候创建AppDelegate对象（方式是通过UIApplicationMain的方法，在main.m文件中，这个就是App的入口函数）。这样在App运行过程中，就会调用AppDelegate中的方法。它响应app运行时重要事件(app启动、app内存不足、app终止、切换到另一个app、切回app)，主要用于app在启动时初始化一些重要数据结构；例如，初始化UIWindow，设置一些属性，为window添加rootViewController。

View controller对象

3

viewController，是Xcode为您提供的一个视图控制器。您可以在其中实现相关的逻辑。View Controller有一个view属性是view层次结构中的根view，你可以添加子view来构建复杂的view；controller有一些viewDidLoad、viewWillAppear等方法来管理view的生命周期；由于它继承UIResponder，所有还会响应和处理用户事件。

UIWindow对象

4

UIWindow类是UIView的子类，可以看作是特殊的UIView。UIWindow对象是所有UIView的根视图，管理和协调的应用程序的显示、分发事件给View。它位于view层次结构中的最顶层，它充当一个基本容器而不显示内容，如果想显示内容，添加一个content view到window。它继承UIResponder，所以会响应和处理用户事件。一般应用程序只有一个UIWindow对象，即使有多个UIWindow对象，也只有一个UIWindow可以接受到用户的触屏事件。UIWindow初始化在appDeleDgate里面的
didFinishLaunchingWithOptions方法。

View对象

5
View对象可以通过addSubview和removeFromSuperview 等方法管理view的层次结构，使用layoutIfNeeded和setNeedsLayout等方法布局view的层次结构，当你发现系统提供view已经满足不了你想要的外观需求时，可以重写drawRect方法或通过layer属性来构造复杂的图形外观和动画。还有一点，UIView也是继承UIResponder，所以也能够处理用户事件。

Control、Layer对象

6

Control对象通常就是处理特定类型用户交互的View，常用的有button、switch、text field等。

如果我们想要构建view层次结构来影响app外观的话，除了view和control对象，还可以使用Core Animation框架的Layer对象来渲染view外观和构建复杂的动画。

UIKit中的控件包含了layer这个属性，对于view来说，它是其用来存储视图属性值的对象，我们对它进行动画操作时，改变了视图的属性值，layer将这些改变传递给硬件，硬件再进行绘图，相比于drawrect，它能够有效的减轻CPU的负荷。

Responder

7

Responder是UIKit框架封装的一个对象类型，它可以响应并处理事件。所有Responder对象的基类都是UIResponder。

下面我们来通过一张类图看看哪些对象具有Responder特性



从上图可以看出，UIApplication、UIViewController和UIView都是UIResponder对象，都具有对事件进行响应，处理的能力。

Main Run Loop

8

main run loop是运行在应用程序的主线程。主要作用是处理所有与用户相关的事件，确保接收到用户相关的事件能够被有序地处理。UIApplication对象在启动时就设置main run loop和使用它来处理事件和更新基于view的界面。

下图是main run loop的架构和用户事件被应用程序处理的过程。



当用户与设备交互时，系统就会生成与交互关联的事件，然后被应用程序的UIKit通过一个特殊的端口来分发。应用程序把事件放入队列，然后逐个分发到main run loop来执行。UIApplication对象是第一个对象接收到事件，然后决定怎样处理它。一个touch event通常都被分发到main window对象，然后依次分发到发生触碰的view。其他event的接收事件对象路径可能有点不同，大家可以深入了解一下事件传递这个过程，会对此有比较深刻的理解。（点击查看事件传递详情）。

总结：

本文简单总结了iOS应用程序从启动到结束过程中有哪些关键对象在参与，以及相关的内容，希望能给大家带来些许帮助！