background-processing

后台处理

使用 BackgroundTasks 框架、后台 URLSession 和后台推送通知，在 iOS 上注册、安排和执行后台工作。

目录

• Info.plist 配置
• BGTaskScheduler 注册
• BGAppRefreshTask 模式
• BGProcessingTask 模式
• BGContinuedProcessingTask（iOS 26+）
• 后台 URLSession 下载
• 后台推送触发器
• 常见错误
• 审核清单
• 参考资料

Info.plist 配置

每个任务标识符都必须在 Info.plist 中的 BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers 下声明，否则 submit(_:) 会抛出 BGTaskScheduler.Error.Code.notPermitted。

<key>BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers</key>
<array>
    <string>com.example.app.refresh</string>
    <string>com.example.app.db-cleanup</string>
    <string>com.example.app.export.*</string>
</array>

还要启用所需的 UIBackgroundModes：

<key>UIBackgroundModes</key>
<array>
    <string>fetch</string>       
    <string>processing</string>  
</array>

在 Xcode 中：target > Signing & Capabilities > Background Modes > 启用“Background fetch”和“Background processing”。

BGTaskScheduler 注册

必须在应用启动完成之前注册处理程序。在 UIKit 中，在 application(_:didFinishLaunchingWithOptions:) 中注册；在 SwiftUI 中，在 App.init() 中注册。

UIKit 注册

import BackgroundTasks

@main
class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {
    func application(
        _ application: UIApplication,
        didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?
    ) -> Bool {
        BGTaskScheduler.shared.register(
            forTaskWithIdentifier: "com.example.app.refresh",
            using: nil  // nil = default background queue
        ) { task in
            self.handleAppRefresh(task: task as! BGAppRefreshTask)
        }

        BGTaskScheduler.shared.register(
            forTaskWithIdentifier: "com.example.app.db-cleanup",
            using: nil
        ) { task in
            self.handleDatabaseCleanup(task: task as! BGProcessingTask)
        }

        return true
    }
}

SwiftUI 注册

import SwiftUI
import BackgroundTasks

@main
struct MyApp: App {
    init() {
        BGTaskScheduler.shared.register(
            forTaskWithIdentifier: "com.example.app.refresh",
            using: nil
        ) { task in
            BackgroundTaskManager.shared.handleAppRefresh(
                task: task as! BGAppRefreshTask
            )
        }
    }

    var body: some Scene {
        WindowGroup { ContentView() }
    }
}

BGAppRefreshTask 模式

用于获取少量数据更新的短时任务（约 30 秒）。系统决定何时启动；earliestBeginDate 仅是一个最早启动时间的提示。

func scheduleAppRefresh() {
    let request = BGAppRefreshTaskRequest(
        identifier: "com.example.app.refresh"
    )
    request.earliestBeginDate = Date(timeIntervalSinceNow: 15 * 60)
    do {
        try BGTaskScheduler.shared.submit(request)
    } catch {
        print("Could not schedule app refresh: \(error)")
    }
}

func handleAppRefresh(task: BGAppRefreshTask) {
    // Schedule the next refresh before doing work
    scheduleAppRefresh()

    let fetchTask = Task {
        do {
            let data = try await APIClient.shared.fetchLatestFeed()
            await FeedStore.shared.update(with: data)
            task.setTaskCompleted(success: true)
        } catch {
            task.setTaskCompleted(success: false)
        }
    }

    // CRITICAL: Handle expiration -- system can revoke time at any moment
    task.expirationHandler = {
        fetchTask.cancel()
        task.setTaskCompleted(success: false)
    }
}

BGProcessingTask 模式

用于维护、数据处理或清理的长时间任务（数分钟）。它们会在设备空闲时运行，并且可以要求接入外部电源；同样适用 earliestBeginDate 的最早启动时间规则。

func scheduleProcessingTask() {
    let request = BGProcessingTaskRequest(
        identifier: "com.example.app.db-cleanup"
    )
    request.requiresNetworkConnectivity = false
    request.requiresExternalPower = true
    request.earliestBeginDate = Date(timeIntervalSinceNow: 60 * 60)
    do {
        try BGTaskScheduler.shared.submit(request)
    } catch {
        print("Could not schedule processing task: \(error)")
    }
}

func handleDatabaseCleanup(task: BGProcessingTask) {
    scheduleProcessingTask()

    let cleanupTask = Task {
        do {
            try await DatabaseManager.shared.purgeExpiredRecords()
            try await DatabaseManager.shared.rebuildIndexes()
            task.setTaskCompleted(success: true)
        } catch {
            task.setTaskCompleted(success: false)
        }
    }

    task.expirationHandler = {
        cleanupTask.cancel()
        task.setTaskCompleted(success: false)
    }
}

BGContinuedProcessingTask（iOS 26+）

由用户操作在前台启动、并在后台继续运行的任务。系统通过 Live Activity 显示进度。遵循 ProgressReporting。

可用性： iOS 26.0+、iPadOS 26.0+

与 BGAppRefreshTask 和 BGProcessingTask 不同，此任务会立即从前台启动。系统可能会因资源压力而终止任务，并优先终止报告进度最少的任务。请设置 expirationHandler 以处理用户或系统取消，取消正在进行的工作，并在报告完成前清理部分输出。

import BackgroundTasks

func startExport() {
    // Register the task handler at app launch, not here.
    // BGTaskScheduler requires registration before app launch completes.
    let jobID = UUID().uuidString
    let request = BGContinuedProcessingTaskRequest(
        identifier: "com.example.app.export.\(jobID)",
        title: "Exporting Photos",
        subtitle: "Processing 247 items"
    )
    // Use a permitted base wildcard identifier: com.example.app.export.*
    // earliestBeginDate is ignored for continued processing requests.
    // .queue: begin as soon as possible if can't run immediately
    // .fail: fail submission if can't run immediately
    request.strategy = .queue

    do {
        try BGTaskScheduler.shared.submit(request)
    } catch {
        print("Could not submit continued processing task: \(error)")
    }
}

func performExport(task: BGContinuedProcessingTask) async {
    let items = await PhotoLibrary.shared.itemsToExport()
    let progress = task.progress
    progress.totalUnitCount = Int64(items.count)

    for (index, item) in items.enumerated() {
        if Task.isCancelled { break }

        await PhotoExporter.shared.export(item)
        progress.completedUnitCount = Int64(index + 1)

        // Update the user-facing title/subtitle
        task.updateTitle(
            "Exporting Photos",
            subtitle: "\(index + 1) of \(items.count) complete"
        )
    }

    task.setTaskCompleted(success: !Task.isCancelled)
}

对于 GPU 工作，请检查是否受支持，并启用 Background GPU Access（com.apple.developer.background-tasks.continued-processing.gpu）：

let supported = BGTaskScheduler.supportedResources
if supported.contains(.gpu) {
    request.requiredResources = .gpu
}

后台 URLSession 下载

使用 URLSessionConfiguration.background 执行即使应用已暂停或终止仍会继续的下载。系统会在进程外处理传输。

class DownloadManager: NSObject, URLSessionDownloadDelegate {
    static let shared = DownloadManager()

    private lazy var session: URLSession = {
        let config = URLSessionConfiguration.background(
            withIdentifier: "com.example.app.background-download"
        )
        config.isDiscretionary = true
        config.sessionSendsLaunchEvents = true
        return URLSession(configuration: config, delegate: self, delegateQueue: nil)
    }()

    func startDownload(from url: URL) {
        let task = session.downloadTask(with: url)
        task.earliestBeginDate = Date(timeIntervalSinceNow: 60)
        task.resume()
    }

    func urlSession(
        _ session: URLSession,
        downloadTask: URLSessionDownloadTask,
        didFinishDownloadingTo location: URL
    ) {
        // Move file from tmp before this method returns
        let dest = FileManager.default.urls(
            for: .documentDirectory, in: .userDomainMask
        )[0].appendingPathComponent("download.dat")
        try? FileManager.default.moveItem(at: location, to: dest)
    }

    func urlSession(
        _ session: URLSession,
        task: URLSessionTask,
        didCompleteWithError error: (any Error)?
    ) {
        if let error { print("Download failed: \(error)") }
    }
}

处理应用重新启动的情况——存储并调用系统完成处理程序：

// In AppDelegate:
func application(
    _ application: UIApplication,
    handleEventsForBackgroundURLSession identifier: String,
    completionHandler: @escaping () -> Void
) {
    backgroundSessionCompletionHandler = completionHandler
}

// In URLSessionDelegate — call stored handler when events finish:
func urlSessionDidFinishEvents(forBackgroundURLSession session: URLSession) {
    Task { @MainActor in
        self.backgroundSessionCompletionHandler?()
        self.backgroundSessionCompletionHandler = nil
    }
}

后台推送触发器

静默推送通知会短暂唤醒应用以获取新内容。在推送负载中设置 content-available: 1。

{ "aps": { "content-available": 1 }, "custom-data": "new-messages" }

发送 APNs 请求时，使用 apns-push-type: background 和 apns-priority: 5。后台推送的优先级较低，且无法保证送达；请减少发送频率，一般每小时不超过两到三次。

在 AppDelegate 中处理：

func application(
    _ application: UIApplication,
    didReceiveRemoteNotification userInfo: [AnyHashable: Any],
    fetchCompletionHandler completionHandler:
        @escaping (UIBackgroundFetchResult) -> Void
) {
    Task {
        do {
            let hasNew = try await MessageStore.shared.fetchNewMessages()
            completionHandler(hasNew ? .newData : .noData)
        } catch {
            completionHandler(.failed)
        }
    }
}

在 Background Modes 中启用“Remote notifications”并注册：

UIApplication.shared.registerForRemoteNotifications()

常见错误

1. 缺少 Info.plist 标识符

// DON'T: Submit a task whose identifier isn't in BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers
let request = BGAppRefreshTaskRequest(identifier: "com.example.app.refresh")
try BGTaskScheduler.shared.submit(request)  // Throws .notPermitted

// DO: Add every identifier to Info.plist BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers
// <string>com.example.app.refresh</string>

2. 未调用 setTaskCompleted(success:)

使用上面的标准应用刷新或处理程序：每条成功、失败和取消路径都要恰好报告一次完成状态。

3. 忽略过期处理程序

使用同一标准处理程序取消正在进行的工作，并在 expirationHandler 中报告失败。

4. 安排任务过于频繁

安排任务部分规定了最早启动时间规则。避免以分钟为间隔请求刷新；实际启动时间仍由系统决定。

5. 过度依赖后台运行时间

// DON'T: Start a 10-minute operation assuming it will finish
func handleRefresh(task: BGAppRefreshTask) {
    Task { await tenMinuteSync() }
}

// DO: Design work to be incremental and cancellable
func handleRefresh(task: BGAppRefreshTask) {
    let work = Task {
        for batch in batches {
            try Task.checkCancellation()
            await processBatch(batch)
            await saveBatchProgress(batch)
        }
        task.setTaskCompleted(success: true)
    }
    task.expirationHandler = {
        work.cancel()
        task.setTaskCompleted(success: false)
    }
}

审查清单

• BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers 中列出所有任务标识符
• 已启用必需的 UIBackgroundModes（fetch、processing）
• 在应用启动完成前注册任务
• 在每条代码路径上调用 setTaskCompleted(success:)
• 设置 expirationHandler 并取消正在进行的工作
• 在处理程序内安排下一个任务（重新安排模式）
• earliestBeginDate 使用合理的时间间隔，并将其视为提示
• 后台 URLSession 使用代理（而非 async/闭包）
• 在 didFinishDownloadingTo 中于返回前移动后台 URLSession 文件
• handleEventsForBackgroundURLSession 保存并调用完成处理程序
• 后台推送载荷包含 content-available: 1
• 后台推送 APNs 请求使用 apns-push-type: background 和 apns-priority: 5
• 及时调用 fetchCompletionHandler 并传入正确的结果
• BGContinuedProcessingTask 通过 ProgressReporting 报告进度
• 工作采用增量方式且可安全取消（Task.checkCancellation()）
• 任务处理程序中不执行会阻塞的同步工作

参考资料

• 有关扩展模式、后台 URLSession 的边缘情况、通过模拟启动进行调试以及后台推送最佳实践，请参阅 references/background-task-patterns.md。
• BGTaskScheduler
• BGAppRefreshTask
• BGProcessingTask
• BGContinuedProcessingTask（iOS 26+）
• BGContinuedProcessingTaskRequest（iOS 26+）
• 使用后台任务更新应用
• 在 iOS 和 iPadOS 上执行长时间运行的任务