随着 iPadOS 的推出和 iOS 对多任务处理需求的增加，Apple 在 iOS 13 中引入了 UIScene 这一新概念，彻底改变了应用生命周期和窗口管理的模式。本文将深入探讨 UIScene 的概念、工作原理以及实际应用场景。
1. UIScene 概述
UIScene 代表的是一个用户界面场景，可以是一个窗口或者一个任务。例如，当用户在 iPad 上打开多个 Safari 标签页时，每个标签页就是一个独立的 UIScene。
UIScene 的引入将“应用”与“界面实例”解耦，每个场景（Scene）代表一个独立的用户交互单元。
关键组件
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UIWindowScene
- 继承自 UIScene
- 管理一组窗口的容器
- 持有显示配置信息，如界面方向、大小等
-
UISceneDelegate
- 处理场景级别的生命周期事件
- 负责场景的 UI 设置和状态恢复
- 管理场景的前后台转换
-
UISceneSession
- 维护场景的持久化配置
- 在应用程序重启后恢复场景状态
- 存储场景相关的用户活动
2. 生命周期管理
在引入 UIScene 后，iOS 应用的生命周期管理发生了变化。以前我们通常依赖 AppDelegate 来管理整个应用的生命周期，比如启动、进入后台等事件。而现在，UIScene 允许每个窗口（或场景）有自己的生命周期。
AppDelegate负责应用级的事件处理。SceneDelegate负责每个独立场景（窗口）的事件处理。
UIScene 的生命周期状态包括：
enum UIScene.ActivationState {
case unattached // 场景未连接
case foregroundInactive // 前台非活动状态
case foregroundActive // 前台活动状态
case background // 后台状态
}
以下是常见的 UIScene 生命周期方法：
scene(_:willConnectTo:options:)：当新场景（窗口）准备与应用连接时调用，通常在这里设置场景的界面。sceneDidBecomeActive(_:)：场景激活时调用，表示该场景开始显示。sceneWillResignActive(_:)：场景即将失去激活状态时调用。sceneDidEnterBackground(_:)：场景进入后台时调用。sceneWillEnterForeground(_:)：场景从后台恢复时调用。sceneDidDisconnect(_:)：场景断开时调用，通常在应用关闭时或场景被销毁时触发。
3. 如何使用 UIScene
以下是在iOS项目中使用 UIScene 的基本步骤：
1. 启用 Scenes 支持
在项目的 Info.plist 文件中，添加 UIApplicationSceneManifest 键以启用 Scene 支持。这个配置将告诉系统应用支持多场景（多个窗口）。
// 在 Info.plist 中启用多窗口支持
<key>UIApplicationSupportsMultipleScenes</key>
<true/>
// 场景配置
<key>UISceneConfigurations</key>
<dict>
<key>UIWindowSceneSessionRoleApplication</key>
<array>
<dict>
<key>UISceneConfigurationName</key>
<string>Default Configuration</string>
<key>UISceneDelegateClassName</key>
<string>$(PRODUCT_MODULE_NAME).SceneDelegate</string>
</dict>
</array>
</dict>
2. 创建 SceneDelegate 类
每个 UIScene 都需要一个对应的 SceneDelegate 类。SceneDelegate 是 UIScene 生命周期的管理者，类似于 AppDelegate，但它管理的是单个场景。
class SceneDelegate: UIResponder, UISceneDelegate {
func scene(_ scene: UIScene, willConnectTo session: UISceneSession,
options connectionOptions: UIScene.ConnectionOptions) {
guard let windowScene = (scene as? UIWindowScene) else { return }
// 设置窗口和根视图控制器
}
func sceneDidDisconnect(_ scene: UIScene) {
// 场景断开连接时的清理工作
}
func sceneDidBecomeActive(_ scene: UIScene) {
// 场景变为活动状态
}
func sceneWillResignActive(_ scene: UIScene) {
// 场景即将变为非活动状态
}
func sceneDidEnterBackground(_ scene: UIScene) {
// 场景进入后台
}
func sceneWillEnterForeground(_ scene: UIScene) {
// 场景将进入前台
}
}
3. 场景创建
iPad 上可以有多个 UIScene，这意味着同一个应用可以拥有多个窗口，用户可以同时查看和操作这些窗口。系统会根据需要创建新的 UIScene 实例，通常是通过长按应用图标或拖动应用窗口来启动新场景。
在 AppDelegate 中，你可以监听场景的创建和销毁事件：
func application(_ application: UIApplication,
configurationForConnecting connectingSceneSession: UISceneSession,
options: UIScene.ConnectionOptions) -> UISceneConfiguration {
return UISceneConfiguration(name: "Default Configuration",
sessionRole: connectingSceneSession.role)
}
4. 状态恢复(可选)
UIScene 还提供了强大的状态恢复机制，你可以根据需要来决定是否使用该功能。
func stateRestorationActivity(for scene: UIScene) -> NSUserActivity? {
// 返回需要保存的状态
let activity = NSUserActivity(activityType: "com.example.app.browsing")
activity.userInfo = ["lastViewedPage": currentPage]
return activity
}
func scene(_ scene: UIScene, restoreInteractionStateWith stateRestorationActivity: NSUserActivity) {
// 恢复保存的状态
if let page = stateRestorationActivity.userInfo?["lastViewedPage"] as? String {
navigateToPage(page)
}
}
4. 最佳实践
-
合理规划场景配置
- 根据应用程序的具体需求配置场景
- 考虑不同设备类型的场景表现
-
正确处理状态转换
- 在适当的生命周期回调中保存和恢复状态
- 处理好资源的分配和释放
-
注意性能优化
- 避免在场景切换时进行耗时操作
- 合理管理内存和系统资源
5. 总结
UIScene 的优势：
- 多窗口支持：iPad 上可以通过多窗口功能，允许用户在同一个应用中同时查看不同的内容或执行多个任务。
- 生命周期细化：每个窗口（或场景）有自己的生命周期，这对于处理多个活跃窗口的状态非常有用。
- 优化的用户体验：通过场景管理，开发者能够根据不同的使用场景来调整界面和行为，提升用户体验。
UIScene 架构的引入使 iOS 应用程序在多窗口环境下的开发变得更加灵活和强大。通过合理使用 UIScene，我们可以为用户提供更好的多任务体验，同时保持应用程序的性能和稳定性。
