Жизненный цикл iOS приложения

Жизненный цикл iOS-приложения — это последовательность этапов, которые приложение проходит с момента запуска до его завершения. Он управляется системой, и каждому состоянию соответствуют определённые события, которые могут быть использованы разработчиками для правильной работы приложения в этих состояниях. В этой статье рассмотрим каждый этап жизненного цикла, их важные особенности, и способы обработки событий.


Основные состояния приложения

Каждое iOS-приложение переходит через несколько состояний:

Not Running (Не запущено)

В этом состоянии приложение не запущено и не выполняется. Оно может быть в этом состоянии по нескольким причинам:

  • Приложение не запущено пользователем.
  • Приложение было завершено вручную пользователем.
  • Приложение было завершено системой для освобождения ресурсов.

Как только пользователь нажимает на иконку приложения, оно запускается и переходит в следующее состояние.

Inactive (Неактивно)

Это состояние наступает, когда приложение запущено, но еще не взаимодействует с пользователем. Оно также может появляться, когда приложение временно не может получать пользовательские события (например, когда пользователь переключается между приложениями или когда система отображает системные уведомления). На этом этапе приложение должно готовиться к активному состоянию или сохранять текущее состояние, если будет переход в фоновый режим.

Пример из документации:

func applicationWillResignActive(_ application: UIApplication) {
    // Остановите текущие задачи, отключите таймеры, приостановите действия, требующие взаимодействия с пользователем.
}

Active (Активно)

Приложение находится в активном состоянии, когда оно отображает свой пользовательский интерфейс и обрабатывает события пользователя. Это основное состояние, в котором приложение выполняет свои задачи. Приложение должно быть готово обрабатывать события в режиме реального времени, такие как касания, жесты и другие пользовательские действия.

Пример кода для обработки перехода в активное состояние:

func applicationDidBecomeActive(_ application: UIApplication) {
    // Перезапустите любые задачи, которые были остановлены, когда приложение было неактивно.
}

Background (Фоновый режим)

Приложение находится в фоновом режиме, если пользователь его не использует, но оно продолжает выполнять задачи. В iOS фоновые приложения могут обрабатывать такие задачи, как завершение операций, загрузка данных или использование некоторых типов служб (например, воспроизведение музыки, навигация).

Если приложению нужно время на завершение операций перед уходом в фоновый режим, оно может запросить дополнительное время:

func applicationDidEnterBackground(_ application: UIApplication) {
    // Освободите ресурсы, сохраните данные, если это необходимо, завершите задачи.
    var taskID: UIBackgroundTaskIdentifier = application.beginBackgroundTask {
        // Завершите задачу, если время истекло.
        application.endBackgroundTask(taskID)
        taskID = .invalid
    }
}

Важно отметить, что у приложений есть ограниченное время для выполнения задач в фоне, обычно это несколько минут. После этого система переводит приложение в состояние Suspended.

Suspended (Приостановлено)

Приложение находится в состоянии приостановки, когда оно не активно и не выполняет никакие задачи. Оно сохраняется в памяти устройства, но не занимает процессорные ресурсы. Это состояние не требует выполнения кода, и приложение автоматически переводится в это состояние системой, когда оно не активно в течение определенного времени в фоновом режиме. Если системе понадобятся ресурсы, она может выгрузить приложение из памяти, и оно перейдет в состояние Not Running.

Terminated (Завершено)

Когда приложение было принудительно закрыто пользователем или системой, оно переходит в состояние завершения. После этого приложение необходимо запускать с нуля, если пользователь захочет его снова открыть. Приложение также может быть завершено системой, если на устройстве недостаточно памяти для продолжения его работы.

Пример для сохранения состояния перед завершением:

func applicationWillTerminate(_ application: UIApplication) {
    // Сохраните данные, если необходимо.
}

Управление состояниями через делегаты

Основной интерфейс для управления жизненным циклом приложения — это делегаты UIApplicationDelegate и UISceneDelegate. Они позволяют реагировать на события изменения состояний приложения и принимать необходимые меры.

UIApplicationDelegate

UIApplicationDelegate отвечает за глобальные события жизненного цикла приложения, такие как запуск, переход в фоновый режим или завершение работы. Вот основные методы этого протокола:

  • application(_:didFinishLaunchingWithOptions:): Вызывается при завершении процесса запуска приложения. Здесь можно выполнить настройку, необходимую для работы приложения.

    Пример:

    func application(_ application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {
      // Настройте начальное состояние приложения.
      return true
    }
  • applicationWillResignActive(_:): Вызывается, когда приложение переходит из активного в неактивное состояние. Используется для приостановки задач.

  • applicationDidEnterBackground(_:): Этот метод вызывается, когда приложение переходит в фоновый режим. Здесь важно освободить ресурсы, завершить задачи и сохранить данные.

  • applicationWillEnterForeground(_:): Вызывается перед возвращением приложения на передний план. Это время для восстановления интерфейса и данных, если это необходимо.

  • applicationDidBecomeActive(_:): Метод, вызываемый при активации приложения. Используется для перезапуска задач, которые были приостановлены.

  • applicationWillTerminate(_:): Этот метод вызывается перед завершением работы приложения. Здесь можно сохранить данные перед завершением работы.

UISceneDelegate

Начиная с iOS 13, Apple ввела поддержку нескольких окон в приложениях через новый компонент — UISceneDelegate. Он позволяет управлять отдельными "сценами" приложения, что дает возможность одному приложению работать с несколькими окнами одновременно. Каждый объект UISceneDelegate управляет жизненным циклом отдельного окна (сцены) и выполняет аналогичные методы, что и UIApplicationDelegate, но на уровне сцены.

Пример:

func sceneWillEnterForeground(_ scene: UIScene) {
    // Восстановите интерфейс для конкретной сцены.
}

func sceneDidBecomeActive(_ scene: UIScene) {
    // Перезапустите задачи для этой сцены.
}

Фоновые задачи и уведомления

Фоновые задачи позволяют приложению продолжать работу, даже когда оно находится в фоне или приостановлено. Для этого используются такие API, как URLSession (для фоновой загрузки данных) и Push Notifications (для получения уведомлений от серверов).

Пример фоновой задачи с URLSession:

let sessionConfig = URLSessionConfiguration.background(withIdentifier: "com.example.app.background")
let session = URLSession(configuration: sessionConfig)
let url = URL(string: "https://example.com/data")!

let task = session.downloadTask(with: url)
task.resume()

Пример обработки push-уведомлений:

func application(_ application: UIApplication, didReceiveRemoteNotification userInfo: [AnyHashable: Any]) {
    // Обработайте данные уведомления.
}

Заключение

Жизненный цикл iOS-приложения — это ключевая часть разработки, и правильное понимание его различных состояний позволяет создавать приложения, которые работают эффективно и предсказуемо. От умения управлять состояниями приложения зависит не только его производительность, но и пользовательский опыт, который можно улучшить за счет правильной обработки состояний.

Правильная реализация жизненного цикла приложения с учетом современных API, таких как UISceneDelegate и фоновые задачи, помогает создавать гибкие и устойчивые приложения, которые эффективно используют ресурсы устройства и предоставляют пользователю стабильную и предсказуемую работу.