BGTaskScheduler: คืออะไร งานพื้นหลังใน iOS

BGTaskScheduler คืออะไร?

BGTaskScheduler คือเฟรมเวิร์กระบบของ Apple ที่เปิดตัวใน iOS 13 ซึ่งจัดการการดำเนินการงานพื้นหลังแบบรวมศูนย์ ก่อนที่จะมีการเปิดตัว นักพัฒนาใช้ UIApplication backgroundTasks, performFetch และการจัดการเหตุการณ์ใน appDelegate ซึ่งนำไปสู่การกระจัดกระจายของโค้ดและพฤติกรรมที่คาดเดาไม่ได้

เฟรมเวิร์กทำงานบนหลักการกำหนดเวลาแบบเลื่อนออกไป: แอปพลิเคชันลงทะเบียนงานด้วยตัวระบุที่ไม่ซ้ำกัน และ iOS เองจะกำหนดช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการดำเนินการ ระบบพิจารณาระดับแบตเตอรี่ กิจกรรมของผู้ใช้ สถานะเครือข่าย และปัจจัยอื่นๆ

ความสามารถหลัก รวมถึงการทำงานกับทั้งปฏิบัติการพื้นหลังระยะสั้นและระยะยาว แตกต่างจาก AlarmManager ใน Android BGTaskScheduler ไม่รับประกันเวลาดำเนินการที่แน่นอน — ระบบขอสงวนสิทธิ์ในการเลื่อนงานหากเงื่อนไขไม่เอื้ออำนวย

BGTaskScheduler ทำงานอย่างไรใน iOS?

BGTaskScheduler ใช้สถาปัตยกรรมที่ใช้ตัวจัดการ (handler) แอปพลิเคชันลงทะเบียนตัวจัดการสำหรับงานแต่ละประเภท และระบบจะเรียกมันเมื่อถึงเวลาที่เหมาะสม เฟรมเวิร์กไม่ได้ดำเนินการงานโดยตรง — มันเพียงแจ้งให้แอปพลิเคชันทราบว่าถึงเวลาที่ต้องทำงาน

กระบวนการลงทะเบียนงาน

การลงทะเบียนเริ่มต้นด้วยการประกาศตัวระบุงานใน Info.plist ผ่านอาร์เรย์ BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers จากนั้นในโค้ดแอปพลิเคชัน เมธอด registerHandler(forTaskWithIdentifier:) จะถูกเรียกด้วยคลosures ตัวจัดการ

import BackgroundTasks

let taskID = "com.example.app.refresh"

BGTaskScheduler.shared.registerHandler(
    forTaskWithIdentifier: taskID,
    using: DispatchQueue.global()
) { task in
    task.expirationHandler = {
        // ถูกเรียกเมื่อสิ้นสุดโดยบังคับ
    }
    processBackgroundTask(task as! BGAppRefreshTask)
}

การกำหนดเวลาดำเนินการ

หลังจากการลงทะเบียน แอปพลิเคชันต้องขอการดำเนินการงานอย่างชัดเจนผ่าน submitTaskRequest คำขอประกอบด้วยตัวระบุงานและวันที่เริ่มต้นที่เป็นไปได้เร็วที่สุด ระบบบันทึกคำขอและประมวลผลเมื่อเห็นว่าเงื่อนไขเหมาะสม

let request = BGAppRefreshTaskRequest(
    identifier: taskID
)
request.earliestBeginDate = Date(timeIntervalSinceNow: 3600)

do {
    try BGTaskScheduler.shared.submit(request)
} catch {
    print("ข้อผิดพลาดการกำหนดเวลา: \(error)")
}

ประเภทของงานพื้นหลังของ BGTaskScheduler

BGTaskScheduler มีงานหลักสองประเภท แต่ละประเภทออกแบบมาสำหรับกรณีการใช้งานของตนเอง การเลือกประเภทที่ถูกต้องส่งผลโดยตรงต่อความน่าจะเป็นที่ระบบจะดำเนินการงานสำเร็จ

BGAppRefreshTask

BGAppRefreshTask ออกแบบมาสำหรับการอัปเดตเนื้อหาพื้นหลังสั้นๆ: โหลดข้อมูลใหม่ ซิงค์กับเซิร์ฟเวอร์ อัปเดตวิดเจ็ต เวลาดำเนินการจำกัดที่ 30 วินาที หลังจากนั้นระบบจะบังคับสิ้นสุดงาน งานประเภทนี้ทำงานบ่อยกว่า BGProcessingTask และมีลำดับความสำคัญสูงกว่า

BGProcessingTask

BGProcessingTask ออกแบบมาสำหรับปฏิบัติการที่ยาวนานกว่า: ประมวลผลไฟล์มีเดีย จัดทำดัชนี Core Data สร้างสำรองข้อมูล งานสามารถทำงานได้นานหลายนาที แต่ระบบจะเริ่มงานน้อยครั้งและเฉพาะในเงื่อนไขที่เอื้ออำนวย — เชื่อมต่อกับไฟเลี้ยง, Wi-Fi ที่เสถียร และโหลดอุปกรณ์ต่ำ

การลงทะเบียนและการกำหนดเวลา

การลงทะเบียนที่ถูกต้อง เป็นเงื่อนไขบังคับสำหรับการทำงานของ BGTaskScheduler หากงานไม่ได้ลงทะเบียนใน Info.plist ระบบจะไม่สนใจคำขอให้ดำเนินการ

การลงทะเบียนใน Info.plist

ไฟล์ Info.plist ต้องมีอาร์เรย์ BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers พร้อมรายการตัวระบุสตริง ตัวระบุแต่ละตัวต้องไม่ซ้ำกันภายในแอปพลิเคชัน Apple แนะนำให้ใช้สัญกรณ์โดเมนย้อนกลับ

<key>BGTaskSchedulerPermittedIdentifiers</key>
<array>
    <string>com.example.app.refresh</string>
    <string>com.example.app.processing</string>
</array>

การกำหนดเวลาและการยกเลิก

ในการกำหนดเวลางาน ให้ใช้เมธอด submitTaskRequest หากไม่ต้องการงานอีกต่อไป สามารถยกเลิกผ่าน cancelTaskRequest หรือ cancelAllTaskRequests ระบบจะยกเลิกงานโดยอัตโนมัติเมื่อลบแอปพลิเคชันหรือรีเซ็ตข้อมูล

การตรวจสอบสถานะงาน

BGTaskScheduler มีความสามารถในการติดตามสถานะของงานที่กำหนดเวลาผ่าน getPendingTaskRequests เมธอดนี้ส่งคืนรายการคำขอที่ใช้งานอยู่ทั้งหมดพร้อมข้อมูลเกี่ยวกับประเภท ตัวระบุ และ earliestBeginDate สำหรับแต่ละคำขอ คุณสามารถตรวจสอบว่าได้ดำเนินการเสร็จสิ้นหรือถูกยกเลิกแล้ว และตัดสินใจกำหนดเวลาใหม่

สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือระบบไม่ได้ให้การเรียกกลับโดยตรงเกี่ยวกับความสำเร็จของงานพื้นหลัง — ตัวจัดการต้องรายงานผลลัพธ์ผ่านคุณสมบัติของงาน setTaskCompleted อนุญาตให้ทำเครื่องหมายงานว่าเสร็จสมบูรณ์ หลังจากนั้นระบบสามารถเริ่มงานที่กำหนดเวลาถัดไปของประเภทนี้ หากงานไม่เรียก setTaskCompleted ระบบจะถือว่าเสร็จสมบูรณ์เมื่อหมดเวลาหรือถูกบังคับสิ้นสุด

สำหรับการวินิจฉัย แนะนำให้ใช้ OSLog ในตัวจัดการและดูบันทึกผ่าน Console.app บน Mac Apple ยังมีเครื่องมือ MetricKit สำหรับวิเคราะห์ประสิทธิภาพงานพื้นหลัง — มันรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเวลาดำเนินการ การใช้พลังงาน และความถี่ในการเริ่มที่สามารถใช้สำหรับการปรับให้เหมาะสม

// ยกเลิกงานเฉพาะ
BGTaskScheduler.shared.cancel(taskRequestWithIdentifier: taskID)

// ยกเลิกงานทั้งหมด
BGTaskScheduler.shared.cancelAllTaskRequests()

// ตรวจสอบงานที่กำหนดเวลา
BGTaskScheduler.shared.getPendingTaskRequests { requests in
    print("กำหนดเวลา \(requests.count) งานแล้ว")
}

ข้อจำกัดและคำแนะนำ

BGTaskScheduler กำหนดข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับงานพื้นหลัง ระบบอาจเลื่อนงานออกไปอย่างไม่มีกำหนดหากเงื่อนไขไม่เอื้ออำนวย นักพัฒนาต้องเข้าใจว่าเฟรมเวิร์กไม่ได้ออกแบบมาสำหรับงานแบบเรียลไทม์

ข้อจำกัดหลักรวมถึง: ระบบไม่รับประกันการดำเนินการงานตามเวลาที่กำหนด จำนวนงานพร้อมกันสูงสุดถูกจำกัด และ การใช้พลังงาน ถูกควบคุมอย่างเข้มงวด การเรียกใช้งานหลายรายการติดต่อกันอาจส่งผลให้งานถูกรวมหรือถูกยกเลิก

เพื่อเพิ่มความน่าจะเป็นในการดำเนินการ แนะนำให้ตั้งค่า earliestBeginDate ไม่เร็วกว่า 1 ชั่วโมง สำหรับ BGProcessingTask และ 15 นาทีสำหรับ BGAppRefreshTask การจัดการ expirationHandler ก็สำคัญเช่นกัน — หากงานไม่สามารถทำตามขีดจำกัดเวลาได้ ระบบจะเรียกตัวจัดการนี้เพื่อการสิ้นสุดที่เหมาะสม การกำหนดเวลาใหม่ควรทำภายในตัวจัดการเองเพื่อรักษาวงจรการทำงานพื้นหลังอย่างต่อเนื่อง

ข้อจำกัดสำคัญอีกประการเกี่ยวข้องกับ คำขอเครือข่าย BGTaskScheduler ไม่รับประกันการเชื่อมต่อเครือข่ายที่ทำงานอยู่ในระหว่างการดำเนินการงาน แอปพลิเคชันต้องตรวจสอบความพร้อมใช้งานของเครือข่ายโดยอิสระผ่าน NWPathMonitor และเลื่อนการประมวลผลหากไม่มีการเชื่อมต่อ ซึ่งแตกต่างจาก Android JobScheduler ที่สามารถเปิดใช้งานงานเฉพาะเมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายประเภทใดประเภทหนึ่ง ในทางปฏิบัติ นักพัฒนามักรวม BGTaskScheduler เข้ากับเซสชัน URL พื้นหลังของ NSURLSession สำหรับการโหลดข้อมูลที่เชื่อถือได้

ความเข้ากันได้กับ macOS และ watchOS

เริ่มจาก macOS Catalina BGTaskScheduler ยังใช้งานได้บน Mac ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างงานพื้นหลังข้ามแพลตฟอร์มสำหรับแอปพลิเคชัน UIKit ที่ทำงานบน Apple Silicon บน watchOS เฟรมเวิร์กมีฟังก์ชันการทำงานจำกัด — มีเฉพาะ BGAppRefreshTask สั้นๆ สำหรับอัปเดตคอมพลิเคชันและซิงค์ข้อมูลกับ iPhone นักพัฒนาควรคำนึงถึงความแตกต่างของแพลตฟอร์มเมื่อวางแผนสถาปัตยกรรมพื้นหลัง

เครื่องมือการดีบักและการวินิจฉัย

Apple มีเครื่องมือหลายอย่างสำหรับการดีบัก BGTaskScheduler คำสั่ง e -l objc -- (void)[[BGTaskScheduler sharedScheduler] _simulateLaunchForTaskWithIdentifier:@"com.example.task"] ใน lldb จะบังคับเริ่มงานพื้นหลัง โดยข้ามข้อจำกัดของระบบ Xcode มีแฟล็ก Simulate Background Fetch ในเมนู Debug ที่จำลองการอัปเดตพื้นหลังสั้นๆ MetricKit ใช้สำหรับการวิเคราะห์ประสิทธิภาพ — มันรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความถี่ในการเริ่ม ระยะเวลาดำเนินการ และการใช้พลังงานของแต่ละงาน ข้อมูลนี้ช่วยปรับความถี่ในการกำหนดเวลาให้เหมาะสมและเลือกประเภทงานที่ถูกต้อง

ในทางปฏิบัติ BGTaskScheduler เหมาะสำหรับการอัปเดตข้อมูลวิดเจ็ต การซิงค์ iCloud การประมวลผลการแจ้งเตือนแบบพุชที่มีเนื้อหา และการจัดทำดัชนีสำหรับการค้นหา Spotlight ไม่เหมาะสำหรับการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ แอปพลิเคชันแชท หรืองานใดๆ ที่ต้องการการดำเนินการทันที