iOS"伪后台"机制下如何保持APP一直运行

2017-03-01 本文已影响9488人 flightlessBirdT

最近在做番茄钟的功能。首先简单介绍一下番茄钟吧，就是25分钟工作番茄工作法。先说一下** 番茄工作法 **：

番茄工作法是简单易行的时间管理方法，是由弗朗西斯科·西里洛于1992年创立的一种相对于GTD更微观的时间管理方法。
使用番茄工作法，选择一个待完成的任务，将番茄时间设为25分钟，专注工作，中途不允许做任何与该任务无关的事，直到番茄时钟响起，然后在纸上画一个X短暂休息一下（5分钟就行），每4个番茄时段多休息一会儿。
番茄工作法极大地提高了工作的效率，还会有意想不到的成就感。

那么功能就相当于一个25分钟的闹钟，可以播放背景音乐，到点给用户提醒。

功能听起来很简单是不是？其实挺多坑的。

开发过程中遇到了2个问题。

因为番茄钟是25分钟，那么当用户开启番茄钟后很可能在中途就将APP切换到了后台，那么几分钟程序就会被系统kill掉。
当用户开启番茄钟的背景音乐时，APP切换到后台或者锁屏状态时，音乐都会立即停止播放。

OK，下面我们一步一步来分析并解决这两个问题。

** 首先要理解iOS系统的后台机制 **

我们都知道，苹果对APP占用硬件资源管的很严，更不要说应用后台时候的资源占用了。正常情况下，使用应用时，APP从硬盘加载到内存，开始工作；当用户按下home键，APP便被挂起，依然驻留在内存中，这种状态下，不调用苹果已开放的几种后台方法，程序便不会运行；如果在这个时候，使程序继续运行，则为后台状态；如果当前内存将要不够用时，系统会自动把之前挂起状态下的APP请出内存。所以我们看到，有些时候打开APP时，还是上次退出时的那个页面那些数据，有时则是重新从闪屏进入。

iOS系统后台机制大概可以分为5种状态

Not Running：APP没有启动，也没有后台运行。
Active：用户正在使用APP，比如说我们聊微信看网页的时候，APP就处于Active状态。
Inactive：这是一个过渡的状态，APP虽然打开了，但是用户没有跟APP有任何互动操作。
Background：APP在后台运行，微信会在没有打开的时候接收消息。
Suspended：APP虽然在后台运行，但是处于休眠状态，只占用一点内存。

** 那么我需要的是Background模式。即APP在后台运行同时保持程序active的状态 **

首先去xCode里面设置。到info.plist中添加以下信息：

Snip20170301_13.png

然后到Capabilities里面打开后台模式，并根据项目的要求勾选对应的功能。我这里只需要保持后台运行并且播放背景音乐及通知功能。所以就勾选了第一个和最后一个

Snip20170301_14.png

以上这两步是告诉系统我这个APP支持后台模式，对应的环境为音频环境。

可是到这一步，APP还是不能长时间运行到后台。

为什么？我们思考一下。我们让程序支持了后台运行的模式。那么我们是不是还需要系统知道我们的程序要在后台运行多久呢？我们需要告诉系统我们期望APP在后台存活的时间。

首先声明一个属性

 @property (nonatomic, assign) UIBackgroundTaskIdentifier bgTask;

在进入后台的时候通过AppDelegate里面的方法:

-(void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application{
  [ self comeToBackgroundMode];
}

-(void)comeToBackgroundMode{
    //初始化一个后台任务BackgroundTask，这个后台任务的作用就是告诉系统当前app在后台有任务处理，需要时间
    UIApplication*  app = [UIApplication sharedApplication];
    self.bgTask = [app beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
    [app endBackgroundTask:self.bgTask];
    self.bgTask = UIBackgroundTaskInvalid;
    }];
    //开启定时器 不断向系统请求后台任务执行的时间
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:25.0 target:self selector:@selector(applyForMoreTime) userInfo:nil repeats:YES];
    [self.timer fire];
}

-(void)applyForMoreTime {
   //如果系统给的剩余时间小于60秒 就终止当前的后台任务，再重新初始化一个后台任务，重新让系统分配时间，这样一直循环下去，保持APP在后台一直处于active状态。
    if ([UIApplication sharedApplication].backgroundTimeRemaining < 60) {
    [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask:self.bgTask];
    self.bgTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
        [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask:self.bgTask];
        self.bgTask = UIBackgroundTaskInvalid;
    }];
    }
}

现在就可以让我们的APP一直运行在后台啦！总结下来的思路就是：通过一个后台任务（这个任务我们也不用管，它存在的意义就是和系统去请求后台运行的一定的时间），这个时间我们不知道也不用去管，我们可以通过该时间还剩下多少判断是否继续请求时间，如此循环，我们就可以不断的请求时间来保持我们的app一直运行在后台。

接下来解决音乐在后台模式（切换到后台或者锁屏状态）下停止播放的问题。

其实很简单。

//设置后台模式和锁屏模式下依然能够播放
[[AVAudioSession sharedInstance] setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback withOptions:AVAudioSessionCategoryOptionMixWithOthers error:nil];
[[AVAudioSession sharedInstance] setActive: YES error: nil];

//初始化播放器和两个音频（一个有声 一个无声）
NSURL *urlSound = [[NSURL alloc]initWithString:[[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"pomodoSound" ofType:@"m4a"]];
playerSound = [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:urlSound error:&playerError];
NSURL *urlNoSound = [[NSURL alloc]initWithString:[[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"backSound" ofType:@"mp3"]];
playerNoSound = [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:urlNoSound error:&playerError];

playerSound.numberOfLoops = -1;
playerNoSound.numberOfLoops = -1;

player = playerSound;
[player play];

下面解释一下AVAudioSession的一些设置参数

NSString *const AVAudioSessionCategoryAmbient;
静音模式或者锁屏下不再播放音乐，和其他app声音混合。
NSString *const AVAudioSessionCategorySoloAmbient;
默认模式，静音模式或者锁屏下不再播放音乐，不和其他app声音混合。
NSString *const AVAudioSessionCategoryPlayback;
表示对于用户切换静音模式或者锁屏都不理睬，继续播放音乐。并且不播放来自其他app的音乐
NSString *const AVAudioSessionCategoryRecord;
不播放音乐，锁屏状态继续录音
NSString *const AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord;
播放音乐，并录音

Demo地址：https://github.com/BoYangZuo/KeepAppActive

** 欢迎star！**

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