转载

iOS 应用程序的生命周期

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，而你提供自己编写的代码来定制app的外观和行为。因此，了解iOS infrastructure和它们如何工作对编写app是很有帮助的。

Main函数入口

所有基于C编写的app的入口都是 main 函数，但iOS应用程序有点不同。不同就是你不需要为iOS应用程序而自己编写 main 函数，当你使用Xcode创建工程的时候就已经提供了。除非一些特殊情况，否则你 不应该 修改Xcode提供的 main 函数实现。示例代码如下：

#import <UIKit/UIKit.h> #import "AppDelegate.h"  int main(int argc, char * argv[]) {     @autoreleasepool {         return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));     }  }

上面实例代码中有一个很重要的函数 UIApplicationMain ，它主要是创建app的几个核心对象来处理以下过程：

从可用 Storyboard 文件加载用户界面
调用 AppDelegate 自定义代码来做一些初始化设置
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

应用程序的架构

iOS应用程序都遵循 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。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

MVC Communication - Reference from Stanford University.png
当 View 与用户交互产生事件时，使用 target-action 方式来处理

MVC Communication - Reference from Stanford University.png
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

MVC Communication - Reference from Stanford University.png
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

MVC Communication - Reference from Stanford University.png

了解iOS的MVC设计模式之后，我们从下图来了解在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？

The Structure of an App.png

UIApplication 对象

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，而一些关于app运行时重要事件委托给 app delegate 来处理。
App delegate 对象

App delegate 对象遵循 UIApplicationDelegate 协议，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

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。
Documents 和data model对象

data model对象主要用来存储数据。例如，饿了么app在搜索切换地址后，有历史记录搜索地址历史，当app下次启动时，读取和显示搜索地址历史。

document对象(继承UIDocument)用来管理一些或所有的data model对象。document对象并不是必须的，但提供一种方便的方式来分组属于单个文件或多个文件的数据。
UIWindow 对象

UIWindow 对象位于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。

它也是继承 UIResponder ，所以它也是会响应和处理用户事件。
View 、 control 、 layer 对象

View 对象可以通过addSubview和removeFromSuperview 等方法管理 view的层次结构，使用layoutSubviews、layoutIfNeeded和layoutIfNeeded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 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。

除了使用 View 和 Control 来构建view层次结构来影响app外观之外，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。

Main Run Loop

一个iOS应用程序的 main run loop 主要作用是处理所有与用户相关的事件。 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。正如它的名字显示，main run loop是运行在应用程序的主线程。这样就确保与接收到用户相关的事件被 有序地 处理。

下图显示main run loop的架构和用户事件最终是怎样被应用程序处理。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。

Main Run Loop from Apple Document

大多数的事件通过使用main run loop来分发，但有些不是。有些事件被发送到一个delegate对象或传递到你提供的block中。想了解更多如何处理大多数类型的事件，其中包括touch、remote control、motion、accelerometer和gyroscopic等事件，请查阅 Event Handle Guide for iOS 。

应用程序的状态和多任务

有时系统会从app一种状态切换另一种状态来响应系统发生的事件。例如，当用户按下home键、电话打入、或其他中断发生时，当前运行的应用程序会切换状态来响应。应用程序的状态有以下几种：

App State from Apple Document

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

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。

application:willFinishLaunchingWithOptions: - 这个方法是你在启动时的第一次机会来执行代码
application:didFinishLaunchingWithOptions: - 这个方法允许你在显示app给用户之前执行最后的初始化操作
applicationDidBecomeActive: - app已经切换到active状态后需要执行的操作
applicationWillResignActive: - app将要从前台切换到后台时需要执行的操作
applicationDidEnterBackground: - app已经进入后台后需要执行的操作
applicationWillEnterForeground: - app将要从后台切换到前台需要执行的操作，但app还不是active状态
applicationWillTerminate: - app将要结束时需要执行的操作

现在讲下app启动、来回切换app和锁屏时状态的切换和调用对应哪些delegate对象的方法：

app启动和active/inactive

Launch and active/inactive from Apple WWDC 2011 Session

如图所示，当app启动时，首先由 not running 状态切换到 inactive 状态，此时调用 application:didFinishLaunchingWithOptions: 方法；然后由 inactive 状态切换到 active 状态，此时调用 applicationDidBecomeActive:
方法。

Launch and active/inactive 2 from Apple WWDC 2011 Session

当app发生中断时，由 active 状态切换到 inactive 状态，此时调用 applicationWillResignActive: 方法。
来回切换app

Switch from an app from Apple WWDC 2011 Session

如图所示，当切换到另一个app时，由状态 active 切换到 inactive ，此时调用 applicationWillResignActive: 方法；然后从 inactive 状态切换到 running 状态，此时调用 applicationDidEnterBackground:
方法。

Switch to an app from Apple WWDC 2011 Session

而当切换回本来的app时，由 running 状态切换到 inactive 状态，此时调用 applicationWillEnterForeground: 方法，然后由 inactive 状态切换到 active 状态，调用 applicationDidBecomeActive:
方法。
锁屏

Device lock from Apple WWDC 2011 Session

如何所示，当手机锁屏时，由状态 active 切换到 inactive ，此时调用 applicationWillResignActive: ；然后再由 inactive 状态切换到 running 状态，此时调用 applicationDidEnterBackground:
方法。

更多关于app状态切换以及调用 app delegate 哪些方法，请观看WWDC 2011 Session的 session_320__adopting_multitasking_in_your_app 视频。

应用程序的终止

系统常常是为其他app启动时由于内存不足而回收内存最后需要终止应用程序，但有时也会是由于app很长时间才响应而终止。如果app当时运行在后台并且没有暂停，系统会在应用程序终止之前调用 applicationWillTerminate: 来保存用户的一些重要数据以便下次启动时恢复到app原来的状态。

总结

本文总结了iOS应用程序从启动到结束过程中有哪些关键对象在参与，以及当用户与系统交互时产生事件时，系统利用main run loop来管理事件循环，决定将事件交给系统哪些对象处理和如何处理。而当app启动、来回切换app和锁屏时，app的状态如何切换和调用对应的哪些 app delegate 对象来处理。