Background Fetch: co to je, princip fungování a konfigurace aktualizací

Co je Background Fetch v iOS?

Background Fetch — je iOS API, které umožňuje aplikaci periodicky přijímat čerstvá data na pozadí. Poprvé představen v iOS 7 spolu s mechanismem Background App Refresh. Hlavním cílem je, aby obsah byl aktuální v okamžiku, kdy uživatel otevře aplikaci, bez nutnosti čekat na načtení.

Rozdíl od Push oznámení

Push oznámení jsou iniciována serverem — ten posílá signál na zařízení a systém rozhodne, zda aplikaci probudit či nikoliv. Background Fetch je iniciován samotným iOS na základě vzorců používání zařízení. Push se hodí pro naléhavé zprávy, Fetch — pro plánovanou aktualizaci obsahu (novinky, feed sociální sítě).

Místo v ekosystému úloh na pozadí

Background Fetch — jeden z několika mechanismů provádění na pozadí v iOS. BGAppRefreshTask (iOS 13+) provádí stejný úkol, ale s flexibilnějším plánováním. Background Modes (audio, poloha) — pro nepřetržité operace. Silent Push — aktualizace iniciovaná serverem. Fetch zůstává relevantní pro projekty podporující iOS 12 a nižší.

• Background Fetch — periodické, iniciováno systémem, iOS 7+.
• BGAppRefreshTask — periodické, iniciováno systémem, iOS 13+.
• BGProcessingTask — dlouhodobé úlohy, iOS 13+.
• Silent Push — iniciováno serverem, iOS 7+.

Jak funguje Background Fetch: architektura a životní cyklus

iOS používá algoritmus strojového učení k určení optimálního času probuzení aplikace. Systém analyzuje, kdy uživatel obvykle otevírá aplikaci, jak dlouho ji používá a jak často se vrací. Na základě těchto dat iOS vypočítává okna pro Background Fetch.

Proces provádění úlohy

Když se systém rozhodne probudit aplikaci, zavolá metodu application(_:performFetchWithCompletionHandler:) v AppDelegate. Aplikace by měla stáhnout minimální množství nových dat a zavolat completion handler s jedním ze tří statusů: .newData (data stažena), .noData (nejsou nová data) nebo .failed (chyba). Status ovlivňuje frekvenci budoucích probuzení.

Vliv completion handleru na frekvenci volání

Status .newData informuje systém, že aktualizace byla užitečná — iOS může zvýšit frekvenci probouzení. .noData říká, že data nejsou — frekvence zůstává stejná nebo klesá. .failed signalizuje problém — systém snižuje frekvenci, aby neplýtval baterií. Důraz by měl být na upřímném statusu, ne na vynuceném .newData.

Nastavení Background Fetch v projektu Xcode

Pro zapnutí Background Fetch je třeba provést dva kroky: aktivovat capability v Xcode a nastavit minimální interval v kódu. Capability se nachází v Target — Signing & Capabilities — Background Modes — zaškrtnout políčko Background Fetch. Bez tohoto kroku systém aplikaci neprobudí.

Nastavení minimálního intervalu

Metoda UIApplication.shared.setMinimumBackgroundFetchInterval nastavuje minimální čas v sekundách mezi voláními Fetch. Hodnota UIApplication.backgroundFetchIntervalMinimum (přibližně 15 minut) říká systému, aby probouzel aplikaci tak často, jak je energeticky efektivní. Nastavení intervalu v application(_:didFinishLaunchingWithOptions:) je standardní praxí.

func application(
    _ application: UIApplication,
    didFinishLaunchingWithOptions options: [UIApplication.LaunchOptionsKey : Any]?
)-> Bool {
    UIApplication.shared.setMinimumBackgroundFetchInterval(
        UIApplication.backgroundFetchIntervalMinimum
    )
    return true
}

Info.plist a capability

Při zapnutí Background Fetch v Xcode automaticky aktualizuje Info.plist — přidá klíč UIBackgroundModes s hodnotou fetch. Toto je povinný krok: bez něj aplikace neobdrží volání performFetchWithCompletionHandler. Přítomnost lze zkontrolovat pomocí P list Source nebo Build Settings.

Příklady kódu Background Fetch ve Swift

Podívejme se na plnou implementaci Background Fetch pro aplikaci novinek. Implementace zahrnuje stahování dat, ukládání do mezipaměti a volání completion handleru. Kód se spouští v AppDelegate — jediném místě, kde systém volá fetch.

func application(
    _ application: UIApplication,
    performFetchWithCompletionHandler handler: @escaping (UIBackgroundFetchResult) -> Void
) {
    let url = URL(string: "https://api.example.com/latest")!

    URLSession.shared.dataTask(with: url) { data, response, error in
        guard let data = data, error == nil else {
            handler(.failed)
            return
        }

        do {
            let articles = try JSONDecoder().decode([Article].self, from: data)
            cacheArticles(articles)
            handler(articles.isEmpty ? .noData : .newData)
        } catch {
            handler(.failed)
        }
    }.resume()
}

Ukládání stažených dat do mezipaměti

Po stažení dat pomocí Background Fetch je třeba je uložit do lokálního úložiště — CoreData, UserDefaults nebo File Manager. Při otevření aplikace by již měla být data k dispozici. Použijte CoreData s kontextem na pozadí pro bezpečný zápis ve vláknech. Po uložení aktualizujte UI v hlavním vlákně.

func cacheArticles(_ articles: [Article]) {
    let container = NSPersistentContainer(name: "AppModel")
    container.performBackgroundTask { context in
        articles.forEach { article in
            let entity = ArticleEntity(context: context)
            entity.id = Int64(article.id)
            entity.title = article.title
            entity.body = article.body
        }
        try? context.save()
    }
}

Testování Background Fetch

Pro testování použijte Simulator — vyberte Debug — Simulate Background Fetch v Xcode. Na fyzickém zařízení je třeba počkat, až se systém rozhodne provést fetch. Pro zrychlení lze nastavit minimální interval na 1 minutu, ale systém jej může stále ignorovat při nízkém stavu baterie.

Omezení a úskalí

Background Fetch má řadu omezení, která je důležité zvážit při návrhu architektury aplikace. Hlavní — systém zcela kontroluje frekvenci volání a vývojář ji nemůže zaručit. I s nastaveným minimálním intervalem může systém fetch nevolat celé hodiny.

Omezení doby provádění

Systém přiděluje aplikaci omezený čas na provedení úlohy — obvykle až 30 sekund. Pokud aplikace nevolá completion handler v tomto čase, systém násilně ukončí proces a snižuje frekvenci budoucích probuzení. Všechny síťové požadavky by měly být kompaktní — ne více než 1–2 na volání.

Závislost na baterii

iOS bere v úvahu úroveň nabití baterie při plánování Background Fetch. Při úrovni pod 20 % frekvence probouzení klesá. Při zapnutém Low Power Mode může systém zcela vypnout aktualizace na pozadí pro věechny aplikace. Uživatel také může vypnout Background App Refresh pro konkrétní aplikaci v nastavení.

Síťová omezení

URLSession spuštěná z Background Fetch funguje ve standardním režimu — bez podpory relací na pozadí. Pro velké stahování použijte URLSession s background configuration. Systém bude ve stahování pokračovat i po dokončení fetch, ale prùběh nebude sledován až do příštího probuzení.

Migrace z Background Fetch na BGTaskScheduler

Počínaje iOS 13 Apple doporučuje BGTaskScheduler jako náhradu za Background Fetch. BGTaskScheduler poskytuje flexibilnější plánování, dva typy úloh (refresh a processing) a registraci úloh s identifikátory. Migrace zahrnuje několik kroků a je doporučena pro věechny nové projekty.

Kroková migrace

První krok — určit identifikátory úloh v Info.plist pomocí klíče BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers. Druhý — zaregistrovat úlohy v AppDelegate pomocí BGTaskScheduler.shared.register. Třetí — nahradit volání performFetchWithCompletionHandler handlerem předaným do register. Čtvrtý — zavolat submit pro naplánování úlohy.

// Dříve (Background Fetch)
UIApplication.shared.setMinimumBackgroundFetchInterval(
    UIApplication.backgroundFetchIntervalMinimum
)

// Po migraci (BGTaskScheduler)
BGTaskScheduler.shared.register(
    forTaskWithIdentifier: "com.example.refresh",
    using: nil
) { task in
    self.handleAppRefresh(task: task as! BGAppRefreshTask)
}

let request = BGAppRefreshTaskRequest(
    identifier: "com.example.refresh"
)
request.earliestBeginDate = Date(timeIntervalSinceNow: 15 * 60)
try? BGTaskScheduler.shared.submit(request)

Výhody BGTaskScheduler

BGTaskScheduler poskytuje více kontroly: BGProcessingTask pro dlouhodobé operace (až 10 minut), podmínky provádění pomocí requiresNetworkConnectivity a requiresExternalPower, expiration handler pro hladké ukončení. Systém také analyzuje používání aplikace, ale vývojář může stanovit přesnější požadavky.

Kdy ponechat Background Fetch

Pokud aplikace podporuje iOS 12 a nižší, Background Fetch zůstává jedinou možností pro periodickou aktualizaci. BGTaskScheduler je dostupný až od iOS 13+. V tomto případě použijte obálku: kontrolujte dostupnost BGTaskScheduler pomocí if #available(iOS 13, *) a volejte příslušné API.