详解iOS应用程序的启动过程
关键步骤
一个程序从main函数开始启动。
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
return uiapplicationmain(argc, argv, nil, nsstringfromclass([appdelegate class]));
}
}
可以看到main函数会调用uiapplicationmain函数,它的四个参数的意思是:
- argc: 代表程序在进入main函数时的参数的个数。默认为1。
- argv: 代表包含的各个参数。默认为程序的名字。
- principalclassname: uiapplication或者它的子类的名字, 如果传入的是nil, 则表示uiapplication的名字, 即@"uiapplication"。
- delegateclassname: uiapplication的代理的名字。
在uiapplicationmain函数中,根据传入的uiapplication名称和它的代理的名称,会主要做下面的事情:
- 根据传入的名称创建uiapplication对象。
- 根据传入的代理名称创建uiapplication代理对象。
- 开启事件循环(如果不进行循环,那么在main函数结束后程序就结束了。要保证程序创建后可以一直存在)。
- 解析info.plist文件:
会在info.plist文件里查找main storyboard file base name这个key对应的value是否有值。如果有值,则表示之后会通过storyboard加载控制器,appdelegate会接收到didfinishlaunchingwithoptions消息(程序启动完成的时候),此时storyboard会进行一系列的加载操作(后面会具体说);如果没有值,则不会通过storyboard加载控制器,接着appdelegate会接收到didfinishlaunchingwithoptions消息(程序启动完成的时候),在这个时候需要我们通过代码的方式加载控制器。
注意info.plist中main storyboard file base name这个key并不是真正的key,而是苹果为了增强可读性才这样写的,真正的key为uimainstoryboardfile(可以通过info.plist文件的源代码查看)。
这就是在想要用代码方式创建控制器而不是storyboard创建控制器的时候为什么先要将main interface设置为空白,这样在解析info.plist文件的时候才会知道不通过storyboard创建控制器。
由此可以知道,解析info.plist文件这一操作主要是看我们用的是storyboard方式加载还是代码的方式加载。默认main storyboard file base name为main,也就是通过storyboard方式加载控制器。
现在具体分析一下,通过storyboard方式加载控制器和代码方式加载控制器。
通过storyboard
通过storyboard,主要做了下面的事情(这些事情不需要我们做,是系统自动完成的,在程序启动完成的时候):
创建窗口。
创建一个uiwindow的实例用来显示界面。
设置窗口的根控制器。
根据storyboard的设置,创建一个控制器。
并且设置这个控制器为之前创建的window的根控制器。
显示窗口。(相当于后面提到的makekeyandvisible)
设置self.window可见并且设置uiapplication的keywindow。
在这一步中将根控制器的view添加到window上。
通过代码方式
通过代码的方式,需要我们在didfinishlaunchingwithoptions方法中进行加载控制器的相关操作。
- (bool)application:(uiapplication *)application didfinishlaunchingwithoptions:(nsdictionary *)launchoptions {
self.window = [[uiwindow alloc] initwithframe:[uiscreen mainscreen].bounds];
uiviewcontroller *viewcontroller = [[uiviewcontroller alloc] init];
self.window.rootviewcontroller = viewcontroller;
// 此时根控制器的view还没有加到self.window上
[self.window makekeyandvisible];
// 此时根控制器的view加到self.window上
return yes;
}
其实这里所做和系统所做是一样的。(相当于系统的做法)
首先创建窗口,得到一个正确的uiwindow实例对象用来显示界面。(self.window是系统自带的属性)
接着设置窗口的根控制器。
不再根据storyboard中的设置加载,此时需要我们自己创建控制器。
设置这个控制器为self.window的根控制器。
注意这个时候根控制器的view还没有加到self.window上,当窗口要显示的时候,才会把窗口的根控制器的view添加到窗口。(可以输出self.window.subviews来验证)
显示窗口。
[self.window makekeyandvisible]实际上做了下面的事:
首先,将self.window设置为uiapplication的keywindow,这么做是方便我们以后查看uiapplication的主窗口是哪一个。
接着,让self.window可见,相当于执行的代码是:
self.window.hidden = no;
这么做的原因是self.window默认hidden = yes,所以需要让其显示出来。
那么既然makekeyandvisible执行的是以上的操作,实际上将[self.window makekeyandvisible]替换为self.window.hidden = no,那么界面也会正常显示出来,因为makekeyandvisible内部就是这么做的。但是此时并没有设置uiapplication的keywindow,为了以后方便访问,还是用makekeyandvisible更好一点。
经过这一步,界面将要显示,此时根控制器的view会加到self.window上以正常显示。
这里有一点要注意:
系统创建的appdelegate自带一个属性位于.h文件中:
@property (strong, nonatomic) uiwindow *window;
当用storyboard的方式加载控制器,在应用启动完成的时候(didfinishlaunchingwithoptions)需要一个uiwindow的实例来显示界面,所以apple提供了这个window属性。系统根据storyboard自动创建一个window,然后将window赋值给这个window属性,以保证完成之后的工作。
当用代码的方式加载控制器,同样的,首先也需要一个uiwindow的实例来显示界面,因为不使用storyboard所以这次要我们自己创建window。此时有两种做法,第一种是在didfinishlaunchingwithoptions方法中创建一个uiwindow对象:
uiwindow *mywindow = [[uiwindow alloc] initwithframe:...];
但是如果用这种方法运行程序会发现界面依然无法显示出来,因为此时mywindow是一个局部变量,当didfinishlaunchingwithoptions方法执行完毕这个变量就会销毁。所以更好的办法是直接使用系统提供的window属性:
self.window = [[uiwindow alloc] initwithframe:...];
之前的例子也是这么做的。
另外,仔细观察会发现这个window属性的修饰符是strong,而不是weak。想想之前使用weak来修饰一个控件是因为这个控件会被加到一个view中,这个view的subviews数组会有强引用指向控件,所以用weak是没有问题的。现在这种情况,因为window控件不会被加到其他view中,即没有其他的强指针指向这个对象,所以在创建的时候需要将修饰符设置成strong以保证创建出的window不会被销毁。(apple创建的window属性的修饰符是strong)
uiwindow的补充
window是有层级的,并且可以有多个window同时存在。比如:状态栏就是一个window,键盘也是一个window。
可以通过设置uiwindow的对象的windowlevel属性来调整层级。
self.window.windowlevel = uiwindowlevelstatusbar;
window共有三种等级:uiwindowlevelnormal,uiwindowlevelstatusbar uiwindowlevelalert。如果三种等级同时出现在屏幕上,那么alert在最上面,statusbar在中间,normal则在最下面。
注意:如果一个程序中有多个window,控制器默认会把状态栏隐藏。
解决办法:关闭控制器对状态栏的控制,(为info.plist增加view controller-based status bar appearance这个key并设置为no)这样这些window以及状态栏就可以按层级关系正常显示。
概览
这里py为前缀名:
1.先执行main函数,main内部会调用uiapplicationmain函数
2.uiapplicationmain函数里面做了什么事情:
(1)创建uiapplication对象
(2)创建uiapplication的delegate对象—–pyappdelegate
(3)开启一个消息循环:每监听到对应的系统事件时,就会通知mjappdelegate
(4)为应用程序创建一个uiwindow对象(继承自uiview),设置为pyappdelegate的window属性
(5)加载info.plist文件,读取最主要storyboard文件的名称
(6)加载最主要的storyboard文件,创建白色箭头所指的控制器对象
(7)并且设置第6步创建的控制器为uiwindow的rootviewcontroller属性(根控制器)
(8)展示uiwindow,展示之前会将添加rootviewcontroller的view到uiwindow上面(在这一步才会创建控制器的view)
[window addsubview: window.rootviewcontroler.view];
进入main函数,在main.m的main函数中执行了uiapplicationmain这个方法,这是ios程序的入口点!
int uiapplicationmain(int argc, char argv[], nsstring principalclassname, nsstring *delegateclassname)
argc、argv:iso c标准main函数的参数,直接传递给uiapplicationmain进行相关处理即可
principalclassname:指定应用程序类,该类必须是uiapplication(或子类)。如果为nil,则用uiapplication类作为默认值
delegateclassname:指定应用程序类的代理类,该类必须遵守uiapplicationdelegate协议
此函数会根据principalclassname创建uiapplication对象,根据delegateclassname创建一个delegate对象,并将该delegate对象赋值给uiapplication对象中的delegate属性
luiapplication对象会依次给delegate对象发送不同的消息,接着会建立应用程序的main runloop(事件循环),进行事件的处理(首先会调用delegate对象的 application:didfinishlaunchingwithoptions:)
程序正常退出时这个函数才返回。如果进程要被系统强制杀死,一般这个函数还没来得及返回进程就终止了
下面我们有图有真相吧!!!
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