iOS 后台保活

该种方式属于后台任务，是调用相关的api来实现// 开启后台任务// 结束后台任务实测，在有音乐播放或录音时，后台任务申请的时间会无限大官方延长应用程序的后台执行时间。

lmyuanhang

3162人浏览 · 2023-08-02 17:45:15

lmyuanhang · 2023-08-02 17:45:15 发布

1. iOS后台运行

iOS后台运行分为三种

后台任务
App在进入后台后还有任务没执行完，还需要运行一小段时间，那么可以用Background Task相关API向系统申请运行权限，运行完了再通知系统可以挂起App了
后台模式
需要后台长时间运行任务的App都需要显式向系统申请权限，如Background Fetch，允许App不定时被唤醒来更新一些数据。
后台下载
专指由配置了backgroundSessionConfiguration的NSURLSession管理的下载过程。由系统进程接管App数据的下载，因此即便App被系统挂起，甚至杀死或崩溃了，也能继续下载。下载完成后App会被唤醒，处理一些状态更新和回调。

1.1. iOS后台模式

Audio, AirPlay，and Picture in Picture
Location updates
Voice over IP VoIP
External accessory communication
Uses Bluetooth LE accessories
Acts as a Bluetooth LE accessory
Background fetch
Remote notifications
iOS13 新增 Background processing

1.2. iOS App 后台保活方式简介

1.2.1. 短时间APP后台保活(有时间限制30s)

该种方式属于后台任务，是调用相关的api来实现

// 开启后台任务
- (UIBackgroundTaskIdentifier)beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:(void(^ __nullable)(void))handler
- (UIBackgroundTaskIdentifier)beginBackgroundTaskWithName:(nullable NSString *)taskName expirationHandler:(void(^ __nullable)(void))handler

// 结束后台任务
- (void)endBackgroundTask:(UIBackgroundTaskIdentifier)identifier

实测，在有音乐播放或录音时，后台任务申请的时间会无限大

官方延长应用程序的后台执行时间

1.2.2. 当app需要支持在后台下载文件时

可以通过设置urlsession的background模式来让下载任务传递给系统，这样当系统需要终止APP时会自动接收未下载完成的任务，并在下载完成后调用相应的api进行处理

1.2.3. Audio, AirPlay，and Picture in Picture 模式

应用在后台时可以播放声音信息。
可以利用此模式播放无声音乐，App 进入后台后，播放无声音乐，配合beginBackgroundTaskWithName对系统申请后台使用时间，可以使APP在后台长时间保活。

1.2.4. Location updates 模式

应用提供位置信息应用场景：在后台时需要不断通知用户位置更新信息。
通过后台持续定位App，可以实现App后台保活

如果持续后台播放无声音频或是使用后台持续定位的方式实现iOS App后台保活，会浪费电量，浪费CPU

实测，用户定位权限为kCLAuthorizationStatusAuthorizedWhenInUse，此时使用定位保活，并不一定能永久保活，在定位权限为kCLAuthorizationStatusAuthorizedAlways时，使用定位保活，可以永久保活

1.2.5 VoIP 模式

VoIP是能真正做到在App挂起和被杀死情况下实时拉起应用的方法。当然它也有一定的局限性，应用必须要是VoIP应用，即应用中有类似视频呼叫或者语音呼叫等功能。

1.2.5. Background fetch 模式

应用场景：需不断地频繁的基于一定规律从网络上获取新的数据，大多数APP的后台刷新都是使用此模式来完成。

1.2.6. Remote notifications 模式

iOS的静默推送：收到推送（没有文字没有声音），不用点开通知，不用打开APP，就能执行
-application:didReceiveRemoteNotification:fetchCompletionHandler:，用户完全感知不到

静默推送的缺点是：
1、如果应用已经被Kill。是无法自动拉起应用的。所以它只能在应用后台挂起的情况下使用。
2、静默推送和无法保证应用被实时唤醒。官网说法如下：
静默推送不是让您的应用程序在快速刷新操作之后保持醒来的方式，也不是用于高优先级更新的方式。>APN将后台更新通知视为低优先级，如果总数过多，APN可能会将其传输完全限制在一定程度。实际的限>制是动态的，可以根据条件进行更改，但不要每小时发送一次以上的通知。

1.2.7. External accessory communication 模式

有规律的从外部蓝牙设备获取信息, 可以在后台不断的与外设进行沟通，开启后可让应用不断的与外设进行沟通。

1.2.8. Uses Bluetooth LE accessories/Acts as a Bluetooth LE accessory 模式

这两种模式区别是一个是将设备作为外围设备，一个是将设备作为中心设备。需要在后台不断访问其他蓝牙设备获取数据或不断更新蓝牙状态。

1.2.9 Background processing

这是iOS13新增的一个模式，基于BackgroundTasks，
有点在于不会检测cpu的占用率，也会启动应用的后台任务。

2.后台保活

后台任务+定位保活+无声音乐，实现永远保活

先开启后台任务，后台任务大概30s，再在后台任务过期时，如果定位权限是kCLAuthorizationStatusAuthorizedAlways，每隔10s定位一次，如果定位权限不是kCLAuthorizationStatusAuthorizedAlways，就每隔10s播放下无声音乐

核心代码

- (void)startBackRuning {
    NSLog(@"%@ startBackRuning",NSStringFromClass([self class]));
    self.backgroundTaskIdentifier = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
        [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask:self.backgroundTaskIdentifier];
        self.backgroundTaskIdentifier = UIBackgroundTaskInvalid;
        [self startDoTask];
    }];    

}
- (void)stopBackRuning {
    NSLog(@"%@ stopBackRuning",NSStringFromClass([self class]));
    if (self.backgroundTaskIdentifier) {
        [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask:self.backgroundTaskIdentifier];
        self.backgroundTaskIdentifier = UIBackgroundTaskInvalid;
    }
    
    [self stopDoTask];
}

- (void)startDoTask {
    
    [NSObject cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:self selector:@selector(startDoTask) object:nil];
    
    [self doTask];
    
    [self performSelector:@selector(startDoTask) withObject:nil afterDelay:10];

}

- (void)doTask {
    if ([CLLocationManager authorizationStatus] == kCLAuthorizationStatusAuthorizedAlways) {
        // 用户允许持续定位，使用定位保活
        [self locationTask];
    }else {
        [self playTask];
    }
    
}

- (void)stopDoTask {
    [NSObject cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:self selector:@selector(startDoTask) object:nil];
}

- (void)locationTask {
    [self.locationManager requestLocation];
    NSLog(@"%@ locationTask",NSStringFromClass([self class]));
}

- (void)playTask {
    [self setAudioPlaySession];
    [self playSound];
    NSLog(@"%@ playTask",NSStringFromClass([self class]));
}

- (void)setAudioPlaySession {
    AVAudioSession *audioSession = [AVAudioSession sharedInstance];
    if([NSThread mainThread]){
        [audioSession setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback withOptions:AVAudioSessionCategoryOptionMixWithOthers error:nil];
        [audioSession setActive:YES error:nil];
    }else{
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            [audioSession setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback withOptions:AVAudioSessionCategoryOptionMixWithOthers error:nil];
            [audioSession setActive:YES error:nil];
        });
    }
}

- (void)playSound
{
    if (!self.audioPlayer) {
        // 播放文件
        NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"RunInBackground" ofType:@"mp3"];
        NSURL *fileURL = [[NSURL alloc] initFileURLWithPath:filePath];
        if (!fileURL) {
            NSLog(@"playEmptyAudio 找不到播放文件");
        }
        
        // 0.0~1.0,默认为1.0
        NSError *error = nil;
        self.audioPlayer = [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:fileURL error:&error];
        self.audioPlayer.volume = 0.0;
        // 循环播放 保活在后台导航时 容易不生效
//        self.audioPlayer.numberOfLoops = -1;
//        [self.audioPlayer prepareToPlay];
    }
    [self.audioPlayer play];

    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(.2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self.audioPlayer pause];
        self.audioPlayer = nil;
    });
}

Demo https://gitee.com/msmasker/back-runing-demo