iOS 视图控制器生命周期详解

• iOS 应用的生命周期包括未运行、非活跃、活跃、后台和挂起五种状态，研究表明这些状态转换对管理应用行为至关重要。
• 关键方法包括 application(_:didFinishLaunchingWithOptions:)（启动时初始化）、applicationWillResignActive(_:)（即将非活跃）、applicationDidEnterBackground(_:)（进入后台）、applicationWillEnterForeground(_:)（即将进入前台）、applicationDidBecomeActive(_:)（恢复活跃）和 applicationWillTerminate(_:)（即将终止）。
• UIViewController 的生命周期包括初始化、视图加载、视图出现、布局调整、视图消失和内存管理等阶段，这些方法在界面管理中起到关键作用。
• 对于 SwiftUI 应用，生命周期管理有所不同，但本文重点讨论 UIKit 方式。

应用生命周期概述

状态解释

• 未运行（Not Running）：应用未在内存中，可能未启动或已被系统终止。
• 非活跃（Inactive）：应用在前台运行但不接收事件，如用户锁屏或接电话时。
• 活跃（Active）：应用在前台运行并接收用户输入，这是正常交互状态。
• 后台（Background）：应用在后台运行，可执行代码但时间有限，之后可能挂起。
• 挂起（Suspended）：应用在内存中但不执行代码，系统可能随时终止以释放内存。

关键方法

以下是 UIApplicationDelegate 协议中的主要方法及其用途：

方法名	用途
application(_:didFinishLaunchingWithOptions:)	启动时初始化，配置 UI，处理启动选项如推送通知或 URL 方案。
applicationWillResignActive(_:)	应用即将非活跃，暂停需要用户交互的任务，如接电话或按 Home 键时。
applicationDidEnterBackground(_:)	应用进入后台，保存数据，释放不必要的资源，约有 5 秒完成任务。
applicationWillEnterForeground(_:)	应用即将从后台返回前台，准备用户交互，如重新加载数据。
applicationDidBecomeActive(_:)	应用恢复活跃，恢复之前暂停的任务，更新 UI。
applicationWillTerminate(_:)	应用即将被终止，执行最终清理，如保存未保存数据。

这些方法确保应用在状态转换时能够正确响应系统事件。例如，applicationDidEnterBackground(_:) 通常用于保存用户数据，因为应用可能被系统挂起或终止。

UIViewController 生命周期

UIViewController 的生命周期管理了视图控制器的创建、显示和销毁过程。以下是关键方法及其作用：

1. 初始化阶段：

   • alloc：分配内存为视图控制器对象。
   • init（包括 initWithNibName 或 initWithCoder）：初始化视图控制器，initWithNibName 用于代码创建，initWithCoder 用于从 nib 或 storyboard 加载。
   • awakeFromNib：从 nib 文件加载后调用，所有 outlets 和 actions 已连接。

2. 视图加载阶段：

   • loadView：加载视图控制器管理的视图，通常由系统处理，但可重写以编程方式创建视图。注意：如果使用 Interface Builder 创建视图，勿重写此方法，否则 xib 或 storyboard 设置会失效。
   • viewDidLoad：视图加载到内存后调用，进行额外的视图设置，如添加子视图或设置属性。

3. 视图出现与消失：

   • viewWillAppear(_:)：视图即将显示时调用，适合弹出键盘或设置状态栏颜色。
   • viewDidAppear(_:)：视图已显示时调用。
   • viewWillDisappear(_:)：视图即将从屏幕移除时调用。
   • viewDidDisappear(_:)：视图已从屏幕移除时调用。

4. 布局调整：

   • updateViewConstraints：更新视图的约束，仅在 Auto Layout 时调用。初始化约束时，建议写在 init 或 viewDidLoad 中，updateViewConstraints 适合更新约束。
   • viewWillLayoutSubviews：视图即将布局子视图时调用，此时 Auto Layout 未起作用。
   • viewDidLayoutSubviews：视图布局子视图完成后调用，此时 frame 值最准确。如果用约束布局，在此设置 frame 无效；如果用 frame 布局，则有效。

5. 内存管理：

   • didReceiveMemoryWarning：系统内存不足时调用，当前控制器及导航堆栈上的控制器都会调用此方法。如果视图未显示在 window 上，系统可能销毁视图以释放内存。
   • dealloc：视图控制器被销毁时调用，释放在 init 和 viewDidLoad 中创建的对象。

Extra

状态转换

以下是典型状态转换序列，帮助理解方法调用顺序：

• 启动：从不运行到活跃，调用 application(_:didFinishLaunchingWithOptions:)，随后可能调用 applicationDidBecomeActive(_:)。
• 非活跃：如用户按 Home 键，调用 applicationWillResignActive(_:)，然后可能进入后台。
• 后台：调用 applicationDidEnterBackground(_:)，应用进入后台状态。
• 返回前台：调用 applicationWillEnterForeground(_:)，随后 applicationDidBecomeActive(_:) 恢复活跃。
• 终止：系统决定终止应用时，调用 applicationWillTerminate(_:)。

需要注意的是，applicationWillTerminate(_:) 并非总是被调用，例如设备重启时不会触发。

实际应用

在开发中，正确处理这些方法至关重要。例如：

• 在 applicationDidEnterBackground(_:) 中，建议保存用户数据并释放缓存，以减少内存占用，避免被系统终止。
• 在 applicationWillEnterForeground(_:) 中，可检查网络状态或更新 UI，确保用户体验流畅。
• applicationWillTerminate(_:) 适合执行最终清理，但由于可能不被调用，关键数据应在 applicationDidEnterBackground(_:) 中保存。
• 在 viewDidLoad 中设置视图的子视图和属性。
• 在 didReceiveMemoryWarning 中释放非必要资源以应对内存压力。
• 注意 loadView 的重写：如果使用 Interface Builder 创建视图，勿重写此方法。

此外，证据显示，过度依赖 AppDelegate 会导致代码膨胀，建议通过扩展或单独类分离职责，提升可维护性。

额外细节

• 在 main 函数执行前，objc 运行时环境初始化，会加载所有类并调用类的 load 方法，通常用于实现方法交换（Method Swizzle）。
• UIViewController 的 self.view 是通过懒加载创建的，每次访问 view 属性且 view 为 nil 时，调用 loadView。加载成功后调用 viewDidLoad。
• 如果重写 loadView，不应该调用父类的 loadView，因为默认逻辑会根据 xib 或 storyboard 初始化视图。如果未找到同名文件，会创建一个空白 UIView，frame 为屏幕大小。
• 在 init 中不要调用 self.view，应仅初始化关键数据。如果需要重写 loadView，只初始化视图，其他工作放在 viewDidLoad 中完成。

引用来源

信息来源于以下资源：

• Managing your app’s life cycle Apple Developer Documentation
• Application life cycle in iOS Every iOS Developer Medium
• IOS app lifecycle Javatpoint
• App Life Cycle and View Controller Life Cycle in Swift IOS Medium