[iOS] 關於 App States & Multitasking 與 Push Notification 機制心得

最近主管問起 iOS 的多工機制和 Push Notification 的機制，在回答之餘，趁機整理一份到自己的網誌，備份一下以備不時之需。

Q：關於 iOS 的 App States有哪些？ 
A：

APP States 變化關係圖

iOS 在 iOS4 支援多工後，APP 的生命週期主要分為 Foreground(前景)、Background(背景)、Suspended(暫停) 三種狀態。 一般的APP在離開 Foreground 時會被推到 Background，會有一段 X時間(大約是數秒)是可以在背景執行一些 code，然後 OS 就會再把 APP 推到 Suspended。

那段X時間是非常短暫的，只能讓你做些必要事件處置(Finite-Length Task)，例如儲存 user data 或 APP 的 state information 等等。

APP 從 foreground 移動到 background 的流程圖

Q：關於可長時間 Background 下可執行的 Task 有哪些？ 
A：

承上題可知， APP 在 Background 下的時間是非常短的，只能迅速執行一些必要的 APP 狀態資料儲存(以便將來回到 Foreground 可以回復到先前狀態)，但有某些 OS 特別允許的 Task 是例外，這些 Tasks 是可以長時間佔用CPU運算資源而一直處於 Background 狀態下的唷！

iOS 可「長時間」在 Background 下可執行的 Task，我記得主要有以下三種：

1. audio (例如音樂播放器，再按 Home 鍵回主畫面後音樂可持續播放)
2. location (例如導航軟體或行程軌跡記錄軟體)
3. voip (例如 Skype、Viber等 VOIP 軟體)

但後來看了一下官方文件，他後來又新增了以下幾種： 

4. newsstand-content (官方雜誌架APP的內容背景下載)
5. external-accessory (連接外部裝置保持持續作用，例如跑步時外接心跳頻率機)
6. bluetooth-central (保持藍牙裝置連接性)
7. bluetooth-peripheral (保持藍牙周邊裝置連接性)

無論如何，「只有」以上的 tasks 才被允許長時間在 Background 執行 (其餘的都不被允許！)且需要先被註冊，其方法是： 在APP內的 Info.plist 新增一個 UIBackgroundModes 的 Key，然後 Value 以 Array 形式填以上有用到的 task string (例如audio)。


Q：收到來自 APNS 的 Push Notification後APP可如何處理？ 
A：

將 APP 開啟至前景後，該 APP 始有權限處理 Push 內容。細節來說，當收到 Push 時只可能有兩種可能：
Case 1 : APP尚未被執行過
Case 2 : APP執行過 (無論正在 Foreground 執行或在 Suspended 狀態)

Case 1 :
點擊通知訊息開啟APP後會呼叫「application:didFinishLaunchingWithOptions」這個method

- (BOOL)application:(UIApplication *)app didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions;

然而 Push Notification 的 Payload 就存在 launchOptions 裡頭，可在此 method 去做你想要的處理
他是個 NSDictionary，可用 UIApplicationLaunchOptionsRemoteNotificationKey 這個 key 去取值…
譬如：

NSDictionary* userInfo = [launchOptions objectForKey:UIApplicationLaunchOptionsRemoteNotificationKey];

Case 2 :
點擊通知訊息開啟 APP 後會呼叫「 application:didReceiveRemoteNotification」這個method

- (void)application:(UIApplication *)application didReceiveRemoteNotification:(NSDictionary *)userInfo;

Push Notification 的 Payload 存在 userInfo 裡頭，可在此 method 去做你想要的處理
也可以根據 APP 的現在狀態(是在前景或背景)分別去做不同的處理
譬如：

- (void)application:(UIApplication *)application didReceiveRemoteNotification:(NSDictionary *)userInfo
{
    if ( application.applicationState == UIApplicationStateActive )
        // app was already in the foreground
    else
        // app was just brought from background to foreground
    ...
}

以上這只是我個人的理解，如果路過的網友發現我有說錯的地方，也歡迎留言指正，謝謝！^__^

參考官方文件來源：

1. App States and Multitasking
2. Scheduling, Registering, and Handling Notifications