代码案例 #

Refreshing and Maintaining Your App Using Background Tasks

苹果 Background Tasks 体系详解 #

苹果的 Background Tasks 框架是 iOS 13 及更高版本中用于管理后台任务的核心组件，旨在优化应用在后台执行任务的效率和系统资源管理。以下是其核心体系、关键组件及使用场景的详细解析：

一、核心体系与组件 #

1. BGTaskScheduler

   • 作用：全局任务调度器，用于注册、提交和取消后台任务。
   • 关键方法：
     • register(forTaskWithIdentifier:using:launchHandler:)：注册任务类型及处理逻辑。
     • submit(_ request: BGTaskRequest)：提交任务请求。
     • cancel(taskRequestWithIdentifier:)：取消任务。

2. 任务类型

   • BGAppRefreshTask
     • 场景：适用于轻量级后台数据刷新（如定期更新内容），执行时间较短（通常不超过 30 秒）。
   • BGProcessingTask
     • 场景：用于耗时操作（如数据同步、文件清理），可申请更长时间（最多 30 秒到数分钟，具体由系统决定）。

3. BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers

   • 作用：在 Info.plist 中声明允许调度的后台任务标识符列表，防止滥用后台权限。
   • 配置示例：

     <key>BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers</key>
     <array>
         <string>com.example.app.refreshTask</string>
         <string>com.example.app.cleanupTask</string>
     </array>
     

二、后台任务的生命周期与执行机制 #

1. 注册与提交

   • 注册任务：在 AppDelegate 的 application(_:didFinishLaunchingWithOptions:) 方法中注册任务类型和处理器。

     BGTaskScheduler.shared.register(forTaskWithIdentifier: "com.example.refresh", using: nil) { task in
         self.handleRefresh(task: task as! BGAppRefreshTask)
     }
     

   • 提交请求：通过 BGTaskRequest 设置执行条件（如最早开始时间），并提交至调度器。

     let request = BGAppRefreshTaskRequest(identifier: "com.example.refresh")
     request.earliestBeginDate = Date(timeIntervalSinceNow: 3600) // 1小时后执行
     try? BGTaskScheduler.shared.submit(request)
     

2. 执行与限制

   • 系统调度：任务的实际执行时间由系统决定，通常在设备充电、闲置或网络可用时触发。
   • 时间限制：
     • BGAppRefreshTask：约 30 秒。
     • BGProcessingTask：最长数分钟，但需通过 expirationHandler 处理超时。

3. 终止与恢复

   • 手动终止或设备重启：已注册的任务会被取消，需重新提交请求。
   • 后台推送唤醒：可通过静默推送（content-available: 1）触发后台任务，但需配置 UIBackgroundModes。

三、关键配置与注意事项 #

1. Info.plist 配置

   • 必须包含 BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers 键，否则提交任务会触发系统警告或上架失败。
   • 若无需后台任务，需移除 UIBackgroundModes 中的 processing 权限，避免冗余配置。

2. 任务设计准则

   • 轻量化：避免长时间占用 CPU 或内存，防止被系统强制终止。
   • 幂等性：任务需支持重复执行（如因失败重试）。
   • 依赖管理：若任务依赖网络或外部资源，需设置 requiresNetworkConnectivity 或 requiresExternalPower。

3. 调试与兼容性

   • 模拟触发：在 Xcode 中可通过 Simulate Background Fetch 或断点调试任务逻辑。
   • 设备兼容性：仅支持 iOS 13+ 且具有 Taptic Engine 的设备（如 iPhone 7 及以上）。

四、典型场景与代码示例 #

1. 数据刷新（BGAppRefreshTask）

   func handleRefresh(task: BGAppRefreshTask) {
       task.expirationHandler = { task.setTaskCompleted(success: false) }
       fetchData { success in
           task.setTaskCompleted(success: success)
           self.scheduleNextRefresh()
       }
   }
   

2. 文件清理（BGProcessingTask）

   func handleCleanup(task: BGProcessingTask) {
       task.expirationHandler = { task.setTaskCompleted(success: false) }
       DispatchQueue.global().async {
           cleanupOldFiles()
           task.setTaskCompleted(success: true)
       }
   }
   

五、常见问题与解决方案 #

1. 任务未执行

   • 原因：系统资源不足或未满足触发条件（如未充电）。
   • 解决：通过日志监控任务提交状态，或结合静默推送触发。

2. 上架报错 Missing BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers

   • 原因：未在 Info.plist 中声明任务标识符或误启用了 Background Processing 权限。
   • 解决：检查权限配置，移除不必要的后台模式。

3. 任务执行不规律

   • 原因：系统调度策略导致，无法保证精确时间。
   • 解决：使用 beginBackgroundTask(expirationHandler:) 申请即时后台执行时间（适用于短任务）。

总结 #

苹果的 Background Tasks 体系通过 BGTaskScheduler 和任务类型（BGAppRefreshTask/BGProcessingTask）实现了高效的后台资源管理。开发者需合理配置 BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers，遵循系统调度策略，并结合业务场景选择任务类型。其设计核心是平衡应用功能与设备性能，最终提升用户体验。