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详解iOS应用程序的启动过程

2019年07月24日  | 移动技术网移动技术  | 我要评论

关键步骤
一个程序从main函数开始启动。

复制代码 代码如下:

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。

复制代码 代码如下:

- (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。

复制代码 代码如下:

[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：

复制代码 代码如下:

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：

复制代码 代码如下:

@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：

复制代码 代码如下:

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：
复制代码 代码如下:

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)

复制代码 代码如下:

[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!
复制代码 代码如下:

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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