iOS APP程序启动原理

时间：2022-03-20 11:18:04

UIApplication 程序启动原理

　　一个应用程序运行就必须要有一个进程，一个进程至少要有一个线程，我们把这个线程叫做主线程，主线程开启之后会开启一个主运行循环，如果不开启一个运行循环，程序开启了就马上结束了，不会一直运行。换句话来说一个APP开启就关闭了，所以必须开启一个死循环，不断的在监听事件，用户操作....等等一些事件，说完那就来看看程序怎么启动的。

　　一个app用程序启动就必须要有且仅有一个UIApplication(或则其子类)应用管理类，UIApplication 这个类的对象是一个单例对象。在程序里可用 [UIApplication sharedApplication]来获取这个单例对象，从这句话有能看出苹果单例的命名是 shared 开头

--------- 单例：就是不管声明多少次只有一个对象，换句话就是只有一份内存，

那么UIApplication对象何时创建的？
一个程序都有一个main函数，iOS也不例外在xcode里有一个main.m文件，这个main就是一个应用程序启动的入口。
这个方法会调用了 UIApplicationMain，一切奥秘都在这个方法里，我们先看看这个方法是怎么调用的

/// argc 与 argv是在终端传参的时候有用
// argc: 传入的参数,默认是1,如果在终端中调用当前应用程序传入其他参数就是其他参数个数 + 1
// argv: 默认第一个参数是程序的路径,其他参数是传进来的参数
// principalClassName: 默认就是@"UIApplication"
// delegateClassName: 利用类名转字符串不容易写错 传进去一个字符串利用反射机制把字符串反射成UIApplication的代理对象
UIApplicationMain(int argc, char *argv[], NSString *principalClassName, NSString *delegateClassName);

UIApplicationMain底层实现，主要是用到了反射机制利用字符串生成类创建对象

  • 1. 首先会根据principalClassName的参数 去创建一个 Application 单例对象
  • 2. 创建完Application对象接着会根据 delegateClassName 参数，创建一个Application的代理对象，并且指定Application的代理就是这个代理对象
  • 3. 启动一个主运行循环(能够处理事件、监听用户操作的一个死循环) 监听系统事件,调用application对应代理方法
  • 4. 加载info.plist文件:设置一些程序信息，并且判断有没用指定main.storyboard,加载storboard
    1. 初始化一个窗口
    2. 创建控制器,设置窗口根控制器
    3. 显示主窗口

iOS APP程序启动原理

上面提到一个UIApplication类，那么UIApplication对象有什么用？
UIApplication的一个主要工作是处理用户事件，它会起一个队列，把所有用户事件都放入队列，逐个处理，在处理的时候，它会发送当前事件到一个合适的处理事件的目标控件。此外，UIApplication实例还维护一个在本应用中打开的window列表（UIWindow实例），这样它就可以接触应用中的任何一个UIView对象。UIApplication实例会被赋予一个代理对象，以处理应用程序的生命周期事件，还可以做其他应用级别的任务。所以UIApplication的核心作用是提供了iOS程序运行期间的控制和协作工作。

一、 下面是利用UIApplication 设置一些应用的功能

1. 发送短信

[[UIApplicationsharedApplication]openURL:[NSURLURLWithString:@"sms://466453"]];

2. APP图标消息数量提醒框

// 设置APP图标提醒数字，IOS8以后要想设置applicationIconBadgeNumber这个属性，

// 必须注册一个用户通知 -[UIApplication registerUserNotificationSettings:]

UIApplication *app = [UIApplication sharedApplication];

// 创建一个用户通知

UIUserNotificationSettings *settings = [UIUserNotificationSettings settingsForTypes:UIUserNotificationTypeBadge categories:nil];

// 注册通知

[app registerUserNotificationSettings:settings];

app.applicationIconBadgeNumber = ;

3. 网络状态设置

app.networkActivityIndicatorVisible = YES;

- 4.控制状态栏
———————— 第一种方法 交给UIViewController控制器控制管理
- IOS7应用程序的状态栏默认是交给UIViewController控制器控制管理
- 如果要交给Application管理需要在info.plist文件增加一条属性
iOS APP程序启动原理

// 带有动画效果的隐藏

// [app setStatusBarHidden:YES withAnimation:UIStatusBarAnimationSlide];

[app setStatusBarHidden:YES];

———————— 第二中方法 通过控制器去重写方法prefersStatusBarHidden方法完成隐藏状态栏

// 控制器 - 隐藏状态栏

- (BOOL)prefersStatusBarHidden

{ return YES; }

// 控制器 - 状态栏的样式

- (UIStatusBarStyle)preferredStatusBarStyle

{ return UIStatusBarStyleLightContent; }

- 5.设置摇动手势的时候，是否支持redo,undo操作

[UIApplication sharedApplication].applicationSupportsShakeToEdit = YES;

- 6.判断程序运行状态

/// UIApplicationStateActive,

/// UIApplicationStateInactive,

/// UIApplicationStateBackground

if([UIApplication sharedApplication].applicationState == UIApplicationStateInactive){

　　NSLog(@"程序在运行状态");

}

- 7.阻止屏幕变暗进入休眠状态 -> 尽量别使用本功能，因为很耗电。

[UIApplication sharedApplication].idleTimerDisabled = YES;

- 8.在map上显示一个地址

NSString *addressText = @"1 Infinite Loop, Cupertino, CA 95014";

addressText = [addressTextstringByAddingPercentEscapesUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];

NSString *urlText = [NSStringstringWithFormat:@"http://maps.google.com/maps?q=%@", addressText];

[[UIApplication sharedApplication] openURL:[NSURLURLWithString:urlText]];

- 9.发送电子邮件

NSString *recipients =@"mailto:first@example.com?cc=second@example.com,third@example.com&subject=Hello from California!";

NSString *body =@"&body=It is raining in sunny California!";

NSString *email = [NSStringstringWithFormat:@"%@%@", recipients, body];

email = [emailstringByAddingPercentEscapesUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

[[UIApplication sharedApplication] openURL:[NSURLURLWithString:email]];

- 10.打电话到一个号码

[[UIApplication sharedApplication] openURL:[NSURLURLWithString:@"tel://10086"]];

- 11.打开一个网址

[[UIApplication sharedApplication] openURL:[NSURLURLWithString:@"http://www.baidu.com"]];

二、 UIApplication 与 delegate
上面介绍程序启动的时候在main函数里会调用UIApplicationMain方法传进去的后2个参数就是UIApplication 与UIApplicationDelegate 2个类的字符串，之后利用反射把UIApplication的实例对象设置为UIApplication的代理，所以在Xcode创建之后会带2个文件【AppDelegate.h】和【AppDelegate.m】这2个文件，这2个文件就是系统生成的UIApplication代理文件，里面遵守了【<UIApplicationDelegate>】这个协议，所以他能帮助UIApplication在程序启动的时候能监听很多事，比如

  • - 应用程序的生命周期
  • - 内存警告
  • - 系统事件
  • - 等等......

下面就是UIApplication代理能做的一些常用事件

// app程序完成后调用

. - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {

// 我们一般在这里做一些程序启动之后需要的设置

// 或者纯代码编写的时候，对窗口的初始化，控制器的指定.........

return YES;

}

// 当程序载入后执行

. - (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication*)application

// app失去焦点的时候

. - (void)applicationWillResignActive:(UIApplication *)application;

// 返回后台调用

// app被打断的时候,在这里可以保存一些数据

. - (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application;

// 进入前台的时候调用

. - (void)applicationWillEnterForeground:(UIApplication *)application;

// 应用程序获取到焦点的时候调用,

// 换句话来说就是回到前台能与用户交互的时候调用

. - (void)applicationDidBecomeActive:(UIApplication *)application;

// 被销毁的时候调用

// 几乎感受这个事件的调用，因为事件太短了，所以如果程序关闭需要做些事情最好别在这里写，可能没等执行程序就关闭了

// 这个需要要设置UIApplicationExitsOnSuspend的键值

. - (void)applicationWillTerminate:(UIApplication *)application;

// 内存警告调，因为iPhone内存有限，所以内存管理非常重要，不慎重程序内存越积越多，达到一定度，程序就会闪退，崩溃，其他问题，所以请珍惜每一份内存的使用，如果内存达到一定程度，你可以利用这个函数清理内存

. - (void)applicationDidReceiveMemoryWarning:(UIApplication *)application;

// 请求委托打开一个URL资源

// 当通过url执行

. - (BOOL)application:(UIApplication *)application handleOpenURL:(NSURL *)url;

. - (BOOL)application:(UIApplication *)application openURL:(NSURL *)url sourceApplication:(NSString *)sourceApplication annotation:(id)annotation; 

// 当系统时间发生改变时执行

. - (void)applicationSignificantTimeChange:(UIApplication *)application;

// 设置 StatusBar 状态

// 当StatusBar框方向将要变化时执行

// 当StatusBar框将要变化时执行

. - (void)application:(UIApplication *)application willChangeStatusBarFrame:(CGRect)newStatusBarFrame;

// 当StatusBar框方向将要变化时执行

. - (void)application:(UIApplication *)application willChangeStatusBarOrientation:(UIInterfaceOrientation)newStatusBarOrientation duration:(NSTimeInterval)duration;

// 当StatusBar框方向改变时执行

// 当StatusBar框变化完成后执行

. - (void)application:(UIApplication *)application didChangeStatusBarFrame:(CGRect)oldStatusBarFrame;

// 当StatusBar框方向变化完成后执行

. - (void)application:(UIApplication *)application didChangeStatusBarOrientation:(UIInterfaceOrientation)oldStatusBarOrientation; 

// 当一个应用程序成功的注册一个推送服务（APS） 发送到代理去

. - (void)application:(UIApplication *)application didRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken:(NSData *)deviceToken;

// 当一个应用程序注册一个推送服务（APS） 发送到代理中失败时执行

. - (void)application:(UIApplication *)application didFailToRegisterForRemoteNotificationsWithError:(NSError *)error;

// 当一个运行着的应用程序收到一个远程的通知 发送到代理去...

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

// 当一个运行着的程序接受一个本地的通知时执行

. - (void)application:(UIApplication *)application didReceiveLocalNotification:(UILocalNotification *)notification;

// 通知代理，受保护的文件当前变为不可用的

. - (void)applicationProtectedDataWillBecomeUnavailable:(UIApplication *)application;

// 通知代理，受保护的文件当前变为可用的

. - (void)applicationProtectedDataDidBecomeAvailable:(UIApplication *)application;

上面这些代理方法，就是AppDelegate需要帮助UIApplication做的事

三、接下来说说 UIWindow 窗口
UIWindow 一个特殊的UIView，也是继承自UIView。
ios程序启动之后第一个创建的控件就是UIWindow，之后在创建控制器的View,然后在把控制器的View加载到UIWindow上,然后显示，所以其实我们看到的界面都是显示在UIWindow上的。

界面显示的3个重要对象

  • UIScreen: 连接设备 ——app与设备屏幕连接点
  • UIWindow: 给屏幕提供绘制、显示的接口,屏幕上的所有的对象都是绘制上去的,没有窗口就不能显示东西
  • UIView:提供一些绘图操作,绘制完毕在绘制到UIWindow上显示

storyboard加载过程
如果在info.plist文件里声明了storyboard显示项，程序会自动将指定的storboard加载并显示箭头指向的控制器
如果没有指向，其实在大项目中很少有直接指定某个storyboard显示项的都是在程序启动的时候手动创建，也就是UIApplication的代理方法里去手动加载storyboard，显示指定控制器。下面就是模仿系统加载 storyboard 的过程
1. 初始化一个窗口
注意:

  • 如果窗口不被创建之后就被销毁就必须强引用,所以需要用一个成员属性强引用住,其实系统有一个自己创建的window,所以不用自己手动创建直接用系统的就行
  • 必须要设置尺寸
  • 如果给系统的self.window赋值,系统会直接把这个window添加到application.windows里面
// 窗口的层级关系 (往下层级越高)

UIKIT_EXTERN const UIWindowLevel UIWindowLevelNormal;

UIKIT_EXTERNconst UIWindowLevel UIWindowLevelAlert;

UIKIT_EXTERN const UIWindowLevel UIWindowLevelStatusBar;

UIWindow *window = [[UIWindow all] initWithFrame:[UIScreen main].bounds];

2. 加载main.storyboard,并且创建指定的控制器

// 加载Mainstoryboard

UIStoryboard *stotyboard = [UIStoryboard storyboardWithName:@"Main" bundle:nil];

// 获取storyboard箭头指向的控制器

// UIViewController *vc = [stotyboard instantiateViewControllerWithIdentifier:@"ViewController"]; // 获取Storyboard ID 为ViewController

UIViewController *vc = [stotyboard instantiateInitialViewController];

// 设置根控制器

window.rootViewController = vc;

// 有人会想把控制器的view直接添加到window上，那样会有很多弊端的，所以别那样弄

　　　-　例如程序旋转的时候view不会跟着一起旋转

3. 把创建的控制器作为窗口的根控制器,显示窗口

// 设置application的主窗口

// 这个方法内部会把window.hidden设置为YES

[window makeKeyAndVisible];

总结:
storyboard加载过程其实就3步骤

  1. 初始化一个窗口
  2. 加载main.storyboard,并且创建指定的控制器
  3. 把创建的控制器作为窗口的根控制器,显示窗口

最后我们来个总结:
程序启动首先去main.m文件去执行main方法 ———> 接着会执行UIApplicationMain的方法 ————> 【在里面会把传进的后面2个【一个UIApplication,一个是AppDelegate】参数实例，
并且设置AppDelegate 作为 UIApplication 的代理，然后启动一个主运行循环，监听事件，其他操作】

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