探索后台任务执行方面的最新进展，并了解系统如何进行运行时调度。我们将讨论如何充分利用后台运行时，让你的 app 既能在后台提供功能，又能保持出色的前台体验。我们还将介绍各种 api 如何为你的 app 提供后台运行时环境，以及每个 api 是怎样针对不同用例量身定制的 — 其中包括 ios 和 ipados 26 中的新 api，这些 api 让你的 app 能够在从前台过渡到后台时顺利完成任务。

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后台任务处理：iOS与iPadOS 26的后台运行时优化

引言

在现代移动操作系统中，后台任务处理一直是开发者面临的重要挑战。iOS系统以其严格的资源管理和卓越的电池优化著称，同时也为开发者提供了多种API来实现高效且用户友好的后台功能。WWDC演讲深入探讨了iOS和iPadOS 26中后台任务处理的最新进展，特别是新引入的BGContinuedProcessingTask API，为开发者提供了更灵活的后台任务管理工具。

前台与后台的运行机制

当应用在前台运行时，它拥有最高优先级，可以完全访问系统资源，包括CPU、内存和网络等。此时的应用界面是设备的焦点，用户可以享受开发者精心打造的交互体验。

但当用户离开应用时，该应用便进入后台状态。默认情况下，后台应用会被系统挂起，不再占用CPU资源。这种设计有效地保护了电池寿命，维护了用户隐私，并为前台应用释放了宝贵的系统资源。然而，在某些情况下，应用可以请求后台执行时间来完成关键任务。

后台任务的行为约束

iOS系统对后台任务执行设定了明确的约束和原则：

  1. 能耗管理：系统会在设备唤醒时合并工作，减少全天的非必要后台活动。
  2. 资源优先级：前台应用享有内存、CPU时间和网络带宽的优先使用权。
  3. 弹性设计：后台任务必须能够处理提前终止的情况，并保存中间状态。
  4. 用户控制：用户通过低电量模式、后台应用刷新等设置影响任务调度。

iOS 26还引入了更详细的电池性能分析工具，让用户能够清晰地了解各个应用对电池寿命的影响。

后台任务API概述

iOS提供了多种后台任务API，每种都针对特定用例进行了优化：

1. BGAppRefreshTask

此API最适合用于从服务器获取最新内容。系统会根据应用使用历史智能调度这些任务，频繁使用的应用更可能获得后台运行机会。

在SwiftUI中使用BGAppRefreshTask的示例：

import BackgroundTasks
import SwiftUI

@main
struct ColorFeed: App {
    var body: some Scene {
        WindowGroup {
            // ...
        }
        .backgroundTask(.appRefresh("com.colorfeed.wwdc25.appRefresh")) {
            await self.handleAppRefreshTask()
        }
    }
}

2. 后台推送通知

与BGAppRefreshTask不同，后台推送通知是由服务器触发的内容更新机制。这些通知以低优先级发送并合并处理，以减少系统开销。

3. BGProcessingTask

此API设计用于非时间敏感的维护工作，如运行ML模型或数据库清理。开发者可以配置任务仅在特定条件下运行（如设备充电且联网时）。

import BackgroundTasks
import UIKit

class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {
    func application(
        _ application: UIApplication,
        didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?
    ) -> Bool {
        BGTaskScheduler.shared.register(
            forTaskWithIdentifier: "com.example.apple-samplecode.ColorFeed.db_cleaning",
            using: nil
        ) { task in
            self.handleAppRefresh(task: task as! BGProcessingTask)
        }
    }
    
    func submitProcessingTaskRequest() {
        let request = BGProcessingTaskRequest(
            identifier: "com.example.apple-samplecode.ColorFeed.db_cleaning"
        )
        request.requiresNetworkConnectivity = true
        request.requiresExternalPower = true
        
        BGTaskScheduler.shared.submit(request)! 
    }
}

4. 开始和结束后台任务

对于需要在应用转入后台时完成的关键工作（如保存状态或关闭资源），可以使用beginBackgroundTask和endBackgroundTask API：

import UIKit

@main
class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {
    var backgroundTaskID: UIBackgroundTaskIdentifier = .invalid
    
    func saveState() { /*  ... */ }
    
    func handlePersistence() {
        let app = UIApplication.shared
        guard backgroundTaskID != .invalid else { return }
        backgroundTaskID = app.beginBackgroundTask(withName: "Finish Export") {
            app.endBackgroundTask(self.backgroundTaskID)
            self.backgroundTaskID = .invalid
        }
        
        self.saveState()
        
        app.endBackgroundTask(backgroundTaskID)
        backgroundTaskID = .invalid
    }
}

iOS 26新特性：BGContinuedProcessingTask

iPadOS和iOS 26引入了BGContinuedProcessingTask，这是专门为支持用户发起的后台操作而设计的新API。与之前的后台任务不同，持续处理任务具有以下特点：

  1. 明确用户意图：每个任务必须由明确的用户动作（如按钮点击）触发
  2. 可视化进度：系统提供UI展示任务进度，用户可随时取消
  3. 动态标识符：支持通配符形式的动态任务标识符
  4. GPU支持：在支持的设备上可进行后台GPU处理

持续处理任务的实现

首先需要在Info.plist中添加任务标识符。然后通过以下代码注册和管理任务：

import BackgroundTasks

func handleDialogConfirmation() {
    BGTaskScheduler.shared.register("com.colorfeed.wwdc25.userTask") { task in
        let task = task as! BGContinuedProcessingTask
                                                                      
        var shouldContinue = true
        task.expirationHandler = {
            shouldContinue = false
        }
        
        task.progress.totalUnitCount = 100
        task.progress.completedUnitCount = 0
        
        while shouldContinue {
            // 执行某些工作
            task.progress.completedUnitCount += 1
        }
        
        task.setTaskCompleted(success: true)
    }
}

提交持续处理任务请求时需要提供清晰的任务描述：

import BackgroundTasks

func submitContinuedProcessingTaskRequest() {
    let request = BGContinuedProcessingTaskRequest(
        identifier: "com.colorfeed.wwdc25.userTask",
        title: "简洁标题",
        subtitle: "实用且信息丰富的副标题"
    )
    
    request.strategy = .fail
    
    BGTaskScheduler.shared.submit(request)!
}

开发者还可以指定任务提交策略：

  • 默认策略：如果不能立即运行，任务将加入队列
  • .fail策略：如果不能立即运行，提交将失败

最佳实践与总结

为了实现高效的后台任务处理，开发者应遵循以下原则：

  1. 明确任务目标：确保每个后台任务只做一件事并高效完成
  2. 尊重系统约束：考虑电池状态、网络条件和用户偏好
  3. 弹性设计：任务应能处理中断并保存中间状态
  4. 合理使用新API：BGContinuedProcessingTask最适合用户明确发起的操作

iOS的后台任务API生态系统为开发者提供了丰富的工具，从简单的状态保存到复杂的持续处理任务。iOS 26引入的BGContinuedProcessingTask特别适合那些需要将前台操作平滑过渡到后台完成的使用场景，如文件导出或内容发布。

通过合理利用这些API，开发者可以创造更智能、更高效的后台体验，同时保持iOS系统一贯的流畅性和电池效率。

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Performing long-running tasks on iOS and iPadOS