[iOS开发]iOS13 Scene Delegate

为了实现iPadOS支持多窗口，Xcode11后创建新工程默认会通过 UIScene 创建并管理多个 UIWindow 的应用，工程中除了 AppDelegate 外还会有一个 SceneDelegate。

一、SceneDelegate介绍

1)、Window与Scene

iOS13以后，SceneDelegate将负责AppDelegate的某些功能。 window（窗口）的概念被window（场景）的概念所代替， 一个scene现在可以作为您应用程序的用户界面和内容的载体。iOS13以前一个应用程序可以有不止一个window，同样现在一个应用程序也可以有不止一个scene。

2)、SceneDelegate三处新增内容

iOS13以后，Xcode新建iOS项目中有增加三处新增内容:

  • 1> 添加一个新的类SceneDelegate
新增SceneDelegateClass
  • 2> AppDelegate类中新增与scene sessions相关的新方法：
application(_:configurationForConnecting:options:) 
application(_:didDiscardSceneSessions:)
  • 3> Info.plist文件中新增Application Scene Manifest配置项，用于配置App的scene，包括它们的scene配置名，delegate类名和storyboard

下面分别讲解下新增三处内容:

二、SceneDelegate三处新增内容详解

1)、SceneDelegate类

SceneDelegate和AppDelegate中方法名相似, 是任何应用程序生命周期都会调用方法。

//SceneDelegate.swift 代码
class SceneDelegate: UIResponder, UIWindowSceneDelegate {
    var window: UIWindow?

    func scene(_ scene: UIScene, willConnectTo session: UISceneSession, options connectionOptions: UIScene.ConnectionOptions) {
        guard let _ = (scene as? UIWindowScene) else { return }
    }

    func sceneDidDisconnect(_ scene: UIScene) { }

    func sceneDidBecomeActive(_ scene: UIScene) { }

    func sceneWillResignActive(_ scene: UIScene) { }

    func sceneWillEnterForeground(_ scene: UIScene) { }

    func sceneDidEnterBackground(_ scene: UIScene) { }
}
  • scene(_:willConnectTo:options:)函数 : SceneDelegate的最重要的函数，相当于iOS 12上的 application(_:didFinishLaunchingWithOptions:) 函数。当将scene添加到app中时scene(_:willConnectTo:options:)函数会被调用的，因此在这里对scene进行配置。 这里需要特别注意的是，使用一个SceneDelegate来配置App中的所有scene，并且这个delegate通常会响应任何scene。在上面的代码中，我们可以手动地设置了视图控制器堆栈，稍后会进行详细介绍。

SceneDelegate其他方法:

  • sceneDidDisconnect(_:) 当scene与app断开连接是调用（注意，以后它可能被重新连接）
  • sceneDidBecomeActive(_:) 当用户开始与scene进行交互（例如从应用切换器中选择场景）时，会调用
  • sceneWillResignActive(_:) 当用户停止与scene交互（例如通过切换器切换到另一个场景）时调用
  • sceneWillEnterForeground(_:) 当scene变成活动窗口时调用，即从后台状态变成开始或恢复状态
  • sceneDidEnterBackground(_:) 当scene进入后台时调用，即该应用已最小化但仍存活在后台中

2)、AppDelegate类新增两个方法

//AppDelegate.swift 代码
@UIApplicationMain
class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {
    func application(_ application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {
        return true
    }
    // MARK: UISceneSession Lifecycle
    func application(_ application: UIApplication, configurationForConnecting connectingSceneSession: UISceneSession, options: UIScene.ConnectionOptions) -> UISceneConfiguration {
        return UISceneConfiguration(name: "Default Configuration", sessionRole: connectingSceneSession.role)
    }
    func application(_ application: UIApplication, didDiscardSceneSessions sceneSessions: Set<UISceneSession>) {
    }
}

在iOS13中AppDelegate中新增的两个函数是负责管理Senen Session的代理函数。在应用创建scene(场景)后，scene session对象将跟踪与该scene相关的所有信息。

这两个函数是:

  • application(_:configurationForConnecting:options:) : 方法会返回一个UISceneConfiguration对象，其中包含场景详细信息，包括要创建的场景类型，用于管理场景的代理对象以及包含要显示的初始视图控制器的StoryBoard。 如果未实现此方法，则必须在应用程序的Info.plist文件中提供场景配置数据。
    注意：该代理方法中返回UISceneConfiguration对象的配置名为Default Configuration，则系统就会自动去调用SceneDelegate这个类。这样SceneDelegate和AppDelegate产生了关联。

  • application(_:didDiscardSceneSessions:) : 在分屏中关闭其中一个或多个scene时候回调用，可以在该函数中销毁场景所使用的资源。
    该方法与application(_:didDiscardSceneSessions:)的区别是，该方法仅在场景断开连接时调用，不会被丢弃，它可能会重新连接。而application(_: didDiscardSceneSessions:)发生在使用应用程序切退出场景时。

3)、Info.plist 中的Application Scene Manifest

Info.plist文件文件包含App的配置信息，如App的名称，版本，支持的设备方向，现在我们可以通过配置Application Scene Manifest项来支持的不同场景。大多数应用程序只有一个场景，但是可以通过配置该项创建更多场景，如用于响应推送通知或特定操作的特定场景。

  • Enable Multiple Windows: 默认为NO，其设置为YES可以支持多个窗口。

  • Application Session Role: 是一个数组，用于在应用程序中声明场景。 该数组每个元素是一个字典，字典中有三个键值,分别为
    Configuration Name: 当前配置的名字，必须是唯一的;
    Delegate Class Name: 场景的代理类名，将与该Scene代理对象关联;
    StoryBoard name: 场景用于创建初始UI的storyboard名称。

  • AppDelegate方法application(_:configurationForConnecting:options:)返回值为UISceneConfiguration实例，上边三个键值分别对应UISceneConfiguration三个属性name、delegateClass、storyboard 。

  • 默认在info.plist中进行了配置， 不用application(_:configurationForConnecting:options:)方法也没有关系。如果没有在info.plist配置Application Scene Manifest项就需要实现这个方法并返回一个UISceneConfiguration对象。

那么AppDelegate中的SceneDelegate、UISceneSession和Info.plist中的Application Scene Manifest是如何一起创建多窗口应用的呢？

  • 首先，SceneDelegate类管理场景的生命周期，处理各种响应，如 sceneDidBecomeActive(_:) and sceneDidEnterBackground(_:)之类的事件。
  • 然后，AppDelegate类中的新函数。 它管理scene sessions(场景会话)，提供场景的配置数据，并响应用户丢弃场景的事件。
  • 最后，Application Scene Manifest 列出了当前应用程序支持的场景，并将它们连接到delegate类并初始化storyboard。

三、SceneDelegate适配

从iOS13开始AppDelegate不再有window属性，window属性被定义在SceneDelegate中。这是因为iOS13中AppDelegate的职责发现了改变：

  • iOS13之前，AppDelegate的职责全权处理App生命周期和UI生命周期；
  • iOS13之后，AppDelegate的职责是：
    1、处理 App 生命周期
    2、新的 Scene Session 生命周期
    3、UI的生命周期交给新增的Scene Delegate处理。

因此，iOS13以前创建项目如果不需要多窗口就不需要任何改动，而iOS13以后创建新项目时，就要做一些适配:

1. 不需要多窗口（multiple windows）

  • 删除掉info.plist中Application Scene Manifest选项，同时，注释SceneDelegate文件中所有代码，SceneDelegate文件删不删除都可以。
  • 注释 AppDelegate中关于Scene的代理方法

如果使用纯代码来实现显示界面，需要在AppDelegate.h中手动添加window属性，添加以下代码即可：

class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {
    //手动添加window属性
    var window: UIWindow?
    
    func application(_ application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {
        
        self.window = UIWindow(frame:UIScreen.main.bounds)
        self.window!.backgroundColor = UIColor.white
        //设置root
        let rootVC = UIViewController()
        self.window!.rootViewController = rootVC
        self.window!.makeKeyAndVisible()
        return true
    }

    // MARK: UISceneSession Lifecycle
//    func application(_ application: UIApplication, configurationForConnecting connectingSceneSession: UISceneSession, options: UIScene.ConnectionOptions) -> UISceneConfiguration {
//        return UISceneConfiguration(name: "Default Configuration", sessionRole: connectingSceneSession.role)
//    }
//    func application(_ application: UIApplication, didDiscardSceneSessions sceneSessions: Set<UISceneSession>) {
//    }
}

2. 支持多窗口适配

iOS 13后新项目中info.plist中的配置项Application Scene Manifest是针对iPad multiple windows功能推出的。在保留Application Scene Manifest配置项不予删除时（其中，项目是否支持多窗口功能是个可勾选项），AppDelegate的生命周期方法不再起作用，需要在SceneDelegate中使用UIScene提供的生命周期方法，并且需要针对 iOS 13 在Scene中配置和 iOS 13 以下在AppDelegate中做两套配置。

下面是纯代码实现界面显示的代码：
Swift适配代码步骤:

  • 1)第一步，SceneDelegate中添加@available(iOS 13, *)
//SceneDelegate.swift
@available(iOS 13, *)  //在类的头部@available(iOS 13, *)添加即可
class SceneDelegate: UIResponder, UIWindowSceneDelegate {
....
....
}
  • 2)第二步，AppDelegate中声明window属性，didFinishLaunchingWithOptions中添加版本判断，AppDelegate中新增两个方法前添加@available(iOS 13, *)。也可以将这两个方法添加到AppDelegate分类中,分类前添加@available(iOS 13, *)。
// AppDelegate.swift
@UIApplicationMain
class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {
    //手动添加window属性
    var window: UIWindow?
    
    func application(_ application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {
        if #available(iOS 13, *) {
            
        } else {
            window = UIWindow(frame:UIScreen.main.bounds)
            window!.backgroundColor = UIColor.blue
            //设置root
            let rootVC = UIViewController()
            window!.rootViewController = rootVC
            window!.makeKeyAndVisible()
        }
        return true
    }
    
    //新增方法添加@available(iOS 13, *)
    @available(iOS 13.0, *)
    func application(_ application: UIApplication, configurationForConnecting connectingSceneSession: UISceneSession, options: UIScene.ConnectionOptions) -> UISceneConfiguration {
        return UISceneConfiguration(name: "Default Configuration", sessionRole: connectingSceneSession.role)
    }
    @available(iOS 13.0, *)
    func application(_ application: UIApplication, didDiscardSceneSessions sceneSessions: Set<UISceneSession>) {
    }
}
  • 3)第三步，SceneDelegate中初始化UIWindow，并添加根视图控制器
@available(iOS 13, *)
class SceneDelegate: UIResponder, UIWindowSceneDelegate {

    var window: UIWindow?
    func scene(_ scene: UIScene, willConnectTo session: UISceneSession, options connectionOptions: UIScene.ConnectionOptions) { 
        guard let windowScene = (scene as? UIWindowScene) else { return }
        let window = UIWindow(windowScene: windowScene)
        let vc = ViewController()
        vc.view.backgroundColor = .red
        let navigation = UINavigationController(rootViewController: vc)
        window.rootViewController = navigation
        window.makeKeyAndVisible()
        self.window = window
    }
...
...
}

OC适配代码:

// AppDelegate.m中
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    if (@available(iOS 13.0, *)) {

    } else {
        self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:[UIScreen mainScreen].bounds];
        [self.window setBackgroundColor:[UIColor whiteColor]];
        
        ViewController *vc = [[ViewController alloc] init];
        UINavigationController *nav = [[UINavigationController alloc] initWithRootViewController:vc];
        [self.window setRootViewController:nav];
        [self.window makeKeyAndVisible];
    }
    return YES;
}

// SceneDelegate.m中
- (void)scene:(UIScene *)scene willConnectToSession:(UISceneSession *)session options:(UISceneConnectionOptions *)connectionOptions {
    
    //在这里手动创建新的window
    if (@available(iOS 13.0, *)) {
        UIWindowScene *windowScene = (UIWindowScene *)scene;
        self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:[UIScreen mainScreen].bounds];
        [self.window setWindowScene:windowScene];
        [self.window setBackgroundColor:[UIColor whiteColor]];
        
        ViewController *con = [[ViewController alloc] init];
        UINavigationController *nav = [[UINavigationController alloc] initWithRootViewController:con];
        [self.window setRootViewController:nav];
        [self.window makeKeyAndVisible];
    }
}
  • 注意:如果不使用storyboard，需要将配置中的storyboard项删除
  • 注意2:AppDelegate中的有关事件循环的方法，在iOS 13后是不会走的，iOS13以下的才会收到事件回调的。iOS13以上会走SceneDelegate对应的方法事件循环方法
func applicationWillResignActive(_ application: UIApplication) { }
...
...

四、SwiftUI中SceneDelegate

SwiftUI创建的iOS 13项目，所以SwiftUI应用程序主要依靠SceneDelegate来设置应用程序的初始UI。

SwiftUI项目info.plist文件中Application Scene Manifest项配置如下：

  • 默认配置中没有设置“Storyboard Name”这一项。但是如果要配置支持多个窗口，则需要将Enable Multiple Windows设置为YES。
  • AppDelegate类，和上边iOS新建项目AppDelegate一样。
  • SceneDelegate类中实现代码，如下
//SceneDelegate.swift
import UIKit
import SwiftUI

class SceneDelegate: UIResponder, UIWindowSceneDelegate {
    var window: UIWindow?
    func scene(_ scene: UIScene, willConnectTo session: UISceneSession, options connectionOptions: UIScene.ConnectionOptions) {
        let contentView = ContentView()
        if let windowScene = scene as? UIWindowScene {
            let window = UIWindow(windowScene: windowScene)
            window.rootViewController = UIHostingController(rootView: contentView)
            self.window = window
            window.makeKeyAndVisible()
        }
    }
.....
.....
}

上面的代码中发生了什么？
使用此方法可以有选择地配置UIWindow窗口并将其附加到提供的UIWindowScene场景。
如果使用storyboard，则window属性将自动初始化并附加到场景中。

  • 首先，添加新场景会调用scene(_: willConnectTo: options:)方法。 方法传入一个scene对象和一个session，传入的scene对象是由应用程序创建的。

  • 其次，window属性会在这里用到。 App仍然使用UIWindow对象，但现在它们已成为scene（场景）的一部分。 在if let代码块中，使用scene来初始化UIWindow对象。

  • 然后设置window的rootViewController，将window实例赋值给场景的window属性，并且设置窗口makeKeyAndVisible为true，即将该窗口置于App的前面。
    接着为SwiftUI项目创建了ContentView实例，并通过使用UIHostingController将其添加为根视图控制器。 该控制器用于将基于SwiftUI的视图显示在屏幕上。

  • 最后，UIScene的实例化对象scene实际上是UIWindowScene类型的对象。 这就是as?对可选类型转换的原因。 （到目前为止，已创建的场景通常为“ UIWindowScene”类型，但将来可能还会有更多类型的场景。）

将上边归纳如下内容：

  • 当scene(_: willConnectTo: options:)被调用时，SceneDelegate会在正确的时间配置场景。
  • AppDelegate和Manifest的默认配置，他们没有涉及storyboard的任何东西。
  • scene(_: willConnectTo: options: )函数内，创建一个SwiftUI视图，将其放置在托管控制器中，然后将控制器分配给window属性的根视图控制器，并将该窗口放置在应用程序UI的前面 。
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