iOS應用程式一般都是由自己編寫的代碼和系統框架（system frameworks）組成，系統框架提供一些基本infrastructure給所有App來運行，而你提供自己編寫的代碼來定製App的外觀和行為。因此，了解iOS Infrastructure和它們如何工作對編寫App是很有幫助的。
Main函數入口
所有基於C編寫的App的入口都是main函數，但iOS應用程式有點不同。不同就是你不需要為iOS應用程式而自己編寫main函數，當你使用Xcode創建工程的時候就已經提供了。除非一些特殊情況，否則你不應該修改Xcode提供的main函數實現。示例代碼如下：
[cpp] view plaincopy
#import <UIKit/UIKit.h>
#import "AppDelegate.h"
int main(int argc, char * argv[])
{
@autoreleasepool {
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
}
}
上面實例代碼中有一個很重要的函數UIApplicationMain，它主要是創建App的幾個核心對象來處理以下過程：
從可用Storyboard文件加載用戶界面；
調用AppDelegate自定義代碼來做一些初始化設置；
將App放入Main Run Loop環境中來響應和處理與用戶交互產生的事件。
應用程式的架構
iOS應用程式都遵循Model-View-Controller的架構，Model負責存儲數據和處理業務邏輯，View負責顯示數據和與用戶交互，Controller是兩者的中介，協調Model和View相互協作。它們的通訊規則如下：
Controller能夠訪問Model和View，Model和View不能互相訪問。
2. 當View與用戶交互產生事件時，使用target-action方式來處理。
3. 當View需要處理一些特殊UI邏輯或獲取數據源時，通過delegate或data source方式交給Controller來處理。
4. Model不能直接與Controller通信，當Model有數據更新時，可以通過Notification或KVO (Key Value Observing)來通知Controller更新View。
了解iOS的MVC設計模式之後，我們從下圖來了解在MVC模式下iOS應用程式有哪些關鍵對象以及它們職責主要是什麼？
用戶與iOS設備交互時產生的事件（Multitouch Events，Motion Event，Remote Control Event）交由UIApplication對象來分發給control objects（UIControl）對應的target objects來處理並且管理整個事件循環，而一些關於App運行時重要事件委託給app delegate來處理。
App delegate對象遵循UIApplicationDelegate協議，響應app運行時重要事件(app啟動、app內存不足、app終止、切換到另一個app、切回app)，主要用於app在啟動時初始化一些重要數據結構；例如，初始化UIWindow，設置一些屬性，為window添加rootViewController。
View Controller有一個view屬性是view層次結構中的根view，你可以添加子view來構建複雜的view；controller有一些viewDidLoad、viewWillAppear等方法來管理view的生命周期；由於它繼承UIResponder，所有還會響應和處理用戶事件。
data model對象主要用來存儲數據。例如，餓了麼app在搜索切換地址後，有歷史記錄搜索地址歷史，當app下次啟動時，讀取和顯示搜索地址歷史。
document對象(繼承UIDocument)用來管理一些或所有的data model對象。document對象並不是必須的，但提供一種方便的方式來分組屬於單個文件或多個文件的數據。
UIWindow對象位於view層次結構中的最頂層，它充當一個基本容器而不顯示內容，如果想顯示內容，添加一個content view到window。
它也是繼承UIResponder，所以它也是會響應和處理用戶事件。
View對象可以通過addSubview和removeFromSuperview 等方法管理view的層次結構，使用layoutSubviews、layoutIfNeeded和setNeedsLayout等方法布局view的層次結構，當你發現系統提供view已經滿足不了你想要的外觀需求時，可以重寫drawRect方法或通過layer屬性來構造複雜的圖形外觀和動畫。還有一點，UIView也是繼承UIResponder，所以也能夠處理用戶事件。
Control對象通常就是處理特定類型用戶交互的View，常用的有button、switch、text field等。
除了使用View和Control來構建view層次結構來影響app外觀之外，還可以使用Core Animation框架的Layer對象來渲染view外觀和構建複雜的動畫。
Main Run Loop
一個iOS應用程式的main run loop主要作用是處理所有與用戶相關的事件。UIApplication對象在啟動時就設置main run loop和使用它來處理事件和更新基於view的界面。正如它的名字顯示，main run loop是運行在應用程式的主線程。這樣就確保與接收到用戶相關的事件被有序地處理。
下圖顯示main run loop的架構和用戶事件最終是怎樣被應用程式處理。當用戶與設備交互時，系統就會生成與交互關聯的事件，然後被應用程式的UIKit通過一個特殊的埠來分發。應用程式把事件放入隊列，然後逐個分發到main run loop來執行。UIApplication對象是第一個對象接收到事件，然後決定怎樣處理它。一個touch event通常都被分發到main window對象，然後依次分發到發生觸碰的view。其他event的接收事件對象路徑可能有點不同。
大多數的事件通過使用main run loop來分發，但有些不是。有些事件被發送到一個delegate對象或傳遞到你提供的block中。想了解更多如何處理大多數類型的事件，其中包括touch、remote control、motion、accelerometer和gyroscopic等事件，請查閱Event Handle Guide for iOS。
應用程式的狀態和多任務
有時系統會從App一種狀態切換另一種狀態來響應系統發生的事件。例如，當用戶按下Home鍵、電話打入或其他中斷發生時，當前運行的應用程式會切換狀態來響應。應用程式的狀態有以下幾種：
Not running：App還沒運行
Inactive：App運行在foreground但沒有接收事件
Active：App運行在foreground和正在接收事件
Background：運行在background和正在執行代碼
Suspended：運行在background但沒有執行代碼
大多數發生狀態轉換時都會調用delegate對象對應的方法來響應App的狀態改變。下面匯總了delegate對象的所有方法，當App狀態發生轉換時，你可能會使用到它們。
application:willFinishLaunchingWithOptions: - 這個方法是你在啟動時的第一次機會來執行代碼
application:didFinishLaunchingWithOptions: - 這個方法允許你在顯示app給用戶之前執行最後的初始化操作
applicationDidBecomeActive: - app已經切換到active狀態後需要執行的操作
applicationWillResignActive: - app將要從前臺切換到後臺時需要執行的操作
applicationDidEnterBackground: - app已經進入後臺後需要執行的操作
applicationWillEnterForeground: - app將要從後臺切換到前臺需要執行的操作，但app還不是active狀態
applicationWillTerminate: - app將要結束時需要執行的操作
現在講下App啟動、來回切換App和鎖屏時狀態的切換和調用對應哪些delegate對象的方法：
如圖所示，當App啟動時，首先由not running狀態切換到inactive狀態，此時調用application:didFinishLaunchingWithOptions:方法；然後由inactive狀態切換到active狀態，此時調用applicationDidBecomeActive:方法。
當App發生中斷時，由active狀態切換到inactive狀態，此時調用applicationWillResignActive:方法。
如圖所示，當切換到另一個App時，由狀態active切換到inactive，此時調用applicationWillResignActive:方法；然後從inactive狀態切換到running狀態，此時調用applicationDidEnterBackground:方法。
而當切換回本來的App時，由running狀態切換到inactive狀態，此時調用applicationWillEnterForeground:方法，然後由inactive狀態切換到active狀態，調用applicationDidBecomeActive:方法。
如何所示，當手機鎖屏時，由狀態active切換到inactive，此時調用applicationWillResignActive:；然後再由inactive狀態切換到running狀態，此時調用applicationDidEnterBackground:方法。
更多關於app狀態切換以及調用app delegate哪些方法，請觀看WWDC 2011 Session的session_320__adopting_multitasking_in_your_app視頻。
應用程式的終止
系統常常是為其他app啟動時由於內存不足而回收內存最後需要終止應用程式，但有時也會是由於app很長時間才響應而終止。如果app當時運行在後臺並且沒有暫停，系統會在應用程式終止之前調用applicationWillTerminate:來保存用戶的一些重要數據以便下次啟動時恢復到app原來的狀態。
總結
本文總結了iOS應用程式從啟動到結束過程中有哪些關鍵對象在參與，以及當用戶與系統交互時產生事件時，系統利用main run loop來管理事件循環，決定將事件交給系統哪些對象處理和如何處理。而當App啟動、來回切換App和鎖屏時，App的狀態如何切換和調用對應的哪些app delegate對象來處理。
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作者簡介：劉耀柱（@Sam_Lau_Dev），iOS Developer兼業餘Designer，參與開發技術前線iOS項目翻譯，個人博客：http://www.jianshu.com/users/256fb15baf75/latest_articles，GitHub：https://github.com/samlaudev。
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