带你看WWDC2019：Advances in App Background Execution

WWDC2019 Session 707 : Advances in App Background Execution[1]

上面是 session 视频原 link ，大概 40 min，整个视频分为两部分，重点介绍了在 App 的开发中使用 Background Execution 的一些场景与建议，以及新的 BackgroundTask Framework

• Background Execution 介绍

  • 谨慎考虑后台执行任务

  • 立刻执行的短时间后台任务

  • VoIP 推送的后台任务

  • 静默 APNS 推送的后台任务

  • 后台下载任务 Background URL Session

• 新的 BackgroundTask Framework

  • 新框架简介

  • 后台任务时间管理

  • 代码详解

Background Execution 介绍

所有的后台执行任务一般由2种机制触发

• 一种是 App 的主动请求，当 App 进入后台的时候，主动请求延续前台未执行完的操作

• 一种是 Event 被动触发，一些设备的特殊事件触发了后台任务执行，比如用户进入了某些区域等

谨慎考虑后台执行任务

apple 希望开发者慎重考虑，设计后台要执行的任务。因为后台任务会直接影响到用户的

• 电量

• 性能

• 隐私

从这样的一幅图可以看出来，每一行都是一个 App 的时间轴，从早晨开始使用手机到晚上手机充电，FG 代表这 App 在前台运行，BG 代表 App 在后台执行。

• 电量：FG 代表着用户的主动选择，但每个 App 各自开格子的 BG ，就会导致额外的电量消耗，从而增加用户整体的手机电量消耗

• 性能：当一个 App 在前台 FG 执行的时候，可能其他 App 在后台正在执行 BG ，当过多的 App 的 BG 在同一时间进行执行，势必消耗更多的 CPU ，从而影响前台 App FG 的性能表现

• 隐私：后台执行任务是用户不可感知的，所以要谨慎在后台任务中处理那些用户隐私敏感的数据

立刻执行的短时间后台任务（Sending Message）

一般用于在用户主动进入后台的时候，给 App 一些额外的时间，允许在后台运行一些操作（例如磁盘存储，信息发送等），这类后台任务一般都是开始于 App 的前台运行，结束终止在 App 的后台任务。

在后台任务执行完毕后，要确保执行 endBackgroundTask 来告知系统终止任务，如果任务执行时间过长会触发 expirationHandler ，可以写一条本地推送来告知用户“消息后台发送失败，请打开 App 重新发送”

VoIP 推送的后台任务

这类后台任务可以使用 VoIP 的这种推送的方式触发执行，VoIP 基于 PushKit 相比于 APNS 好处是可以通过后台推送，立刻直接唤醒 App 去执行一些后台任务，

VoIP 只有在网络电话这样的功能才能申请，多用于配合 CallKit 直接在收到推送的时候，发起通话界面

上面就是一个基本的 VoIP 的代码，先注册 PKPushRegistry ，然后在 didReceiveIncomingPushWith 的时候唤起 CallKit 执行网络电话功能

静默 APNS 推送的后台任务

除了 VoIP 这种推送方式，还可以使用 APNS 这种我们最熟悉的推送，苹果有 Background Fetch & Remote Notification 这些能力通过 APNS 提供后台任务执行的机会

• 首先配置一个静音的，没有提示的推送

• 服务器下发这个“静音”推送

• 当 App 收到这个“静音”推送的时候

• 系统会选择恰当的时机，触发并执行后台任务（下载一些内容数据）

• 用户回到前台，看到最新的界面数据

后台下载任务 Background URL Session

普通的网络请求大家都用过是 URLSession ，还有一种可以专门在后台期间执行下载的网络请求即 Background URLSession

通过 URLSessionConfiguration.background 来创建的 URLSession 就具有后台下载的能力，而设置 discretionary 可以更进一步定义后台下载的时机触发准则（并发精准触发条件，而是由系统衡量在合适的时机进行下载）

可以通过 earliestBeginDate 来设置后台下载任务不早于一定时间开始，countOfBytesClientExpectsToSend 和 countOfBytesClientExpectsToReceive 可以设置后台下载任务大概所消耗的流量，从而让系统更合适的安排后台下载的触发

新的 BackgroundTask Framework

新框架简介

全新的后台任务框架，可以更精准的规划后台任务的触发时间点，可以对所有后台任务规划一个时间表，根据不同任务的配置，来实现更灵活的后台任务触发，甚至可以实现一些后台任务，只有在充电时间才会执行

新的 BackgroundTask 有两种类型

• Background Processing Tasks 后台处理型任务

  • 可以执行一些大型数据维护等工作

  • 也可以执行 CoreML 等机器学习的训练

  • 在系统认为合适的不同时机，触发执行几分钟

  • 可以关闭 CPU 的监控来执行密集工作

• Background App Refresh Tasks

  • 30 秒钟的执行时间

  • 可以让 App 全天保持数据最新

苹果系统会记录并学习用户使用 App 的日常习惯，然后在判断用户将要打开 App 之前，触发 Background App Refresh Tasks 。如果 App 用户平时使用频率很低，将不会触发

后台任务时间管理

如图所示：

可以在 App 前台，输入法扩展，分享扩展的前台代码中提交 BackgroundTask 给 BGTaskScheduler 这个后台任务管理器。

BGTaskScheduler 会根据 电量状态/时间/联网状态/设置 来判断适合的时间来执行对应的任务，当任务需要执行来，会激活 App 并执行该后台任务

代码详解

后面的视频中有详细的一整套 demo ，代领大家体验 Background Processing Tasks 与 Background App Refresh Tasks 两种 Task。整个视频介绍内容覆盖很全面，包括：

• 工程配置

• Demo 编写

• 运行展示

• 编译调试

• 使用建议

参考

[1]https://developer.apple.com/videos/play/wwdc2019/707/