不會吧，這也行？iOS後臺鎖屏監聽搖一搖

時間 2020-11-30

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背景介紹

通常狀況下，出於省電、權限、合理性等因素考慮，給人的感受是不少奇怪的需求安卓能夠實現，可是iOS就沒法實現！今天要介紹的需求也有這種感受，就是「當 APP 處於後臺或鎖屏狀態時，依舊能夠監聽到搖一搖，進而觸發某些功能，好比：語音播報」。git

在產品經理提出此需求的一瞬間，彷彿周邊的空氣都凝固了，我也猶如五雷轟頂，愣在原地沒法動彈。不禁心想：「蘋果爸爸怎麼可能容許開發者實現這種功能！這得多費電啊！要是全部 APP 都這麼作了，那還了得！」與此同時，以前網上瘋傳、遠近聞名的的需求--「作一個會根據手機殼顏色而改變主題顏色的APP」，清晰地浮如今腦海中，頓時一萬隻xx🐎從心中奔騰而過。此時，產品經理解釋到，這是我們好多視力障礙用戶提的需求，他們常常鎖屏或把 APP 退到後臺，且由於視力不佳緣由，致使從新找到 APP 並切到前臺的操做非常麻煩，因此十分但願咱們能實現這個功能。程序員

在短暫的心理活動後，秉着「客戶第一，產品🐂🍺」的原則，因而回復說：「這功能太少見了，我先在網上看看吧，要是有其餘 APP 有相似的功能，麻煩跟我說我參考一下。」而後，就祭出了程序員利器--Google，輸入「iOS 後臺搖一搖」，只搜索出來的一個思路：利用 CoreMotion 框架，監聽加速計原始數據，而後在 APP 退到後臺後，能夠實現監聽搖一搖的效果。然而，並無完整的代碼或 demo 。頓時，Talk is cheap, show me the code!這句經典臺詞忽然地出如今腦海中！也看到有人評論說 CoreMotion 的確能夠實現跟系統搖一搖相似的效果，可是退到後臺或鎖屏後，沒辦法監聽到搖一搖事件。github

看到這條評論時，我不由開始懷疑此功能是否真的能夠被實現。swift

玩歸玩，鬧歸鬧，開始 code，不開玩笑。app

接下來，開始本身的探索之旅。框架

本文 demo 連接爲 OCDailyTests/BackgroundShakeTest，可自行下載，方便運行和驗證。工具

探索過程

其餘 APP 有沒有相似功能

通過一番 Google，終於找到一款 APP 有相似功能：：酷狗音樂 APP，對，就是那個在 PC 端一打開就會大喊 Hello KuGou!的音樂軟件對應的 APP，萬萬沒想到，手機 APP 也是這樣，一句Hello KuGou!把我嚇一跳。按以下步驟，在設置裏打開此功能後，後臺或鎖屏時，搖一搖手機，可實現切歌的效果。oop

既然的確有 APP 實現了此功能，那就踏踏實實地探索它多是怎麼實現的吧。post

系統提供的搖一搖回調可否知足

系統搖一搖回調方法：測試

- (void)motionBegan:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event{
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

經測試，此方法只有在 APP 處於前臺時，纔會被回調。APP 處於後臺或鎖屏時，此方法不會回調。故初步斷定此方法不能知足需求。

其餘方法可否實現

此時，仍是先根據網上各路大神提供的思路進行嘗試，即利用 CoreMotion 框架，監聽加速計原始數據，而後在 APP 退到後臺後，實現監聽搖一搖的效果。

好，咱們先利用 CoreMotion 框架，監聽加速計原始數據，實現相似系統搖一搖回調的效果。

利用 CoreMotion 框架，監聽加速計原始數據

經過加速計監聽搖一搖

因加速計回調比較頻繁，所以比較佔用資源，故把此功能設計爲單例。

快速實現單例效果

//具體實現詳見 demo 中文件
#import "HMSingleton.h"

@interface MYAccelerometerTool : NSObject
HMSingleton_h(MYAccelerometerTool);
@end

@implementation MYAccelerometerTool
HMSingleton_m(MYAccelerometerTool);
@end

聲明和懶加載運動管理員屬性

@property(nonatomic, strong) CMMotionManager *gMotionMnger;

- (CMMotionManager *)gMotionMnger{
    if (nil == _gMotionMnger) {
        CMMotionManager *lMnger = [[CMMotionManager alloc] init];
        lMnger.accelerometerUpdateInterval = 0.1;
        [lMnger startAccelerometerUpdates];
        _gMotionMnger = lMnger;
    }
    return _gMotionMnger;
}

聲明和實現時間戳屬性，用於實現節流效果（爲防止頻繁回調，每次檢測成功後，中止搖動 1s 後才繼續響應下次搖一搖。）

@property(nonatomic, strong) NSDate *gDateLastShakeSuc;
- (NSDate *)gDateLastShakeSuc{
    if (nil == _gDateLastShakeSuc) {
        _gDateLastShakeSuc = [NSDate distantPast];
    }
    return _gDateLastShakeSuc;
}

開始監聽搖一搖動做

- (BOOL)startMonitorShake{
    if (NO == self.gMotionMnger.isAccelerometerAvailable) {
        return NO;
    }
    
    //監聽中，直接返回YES
    if (self.gMotionMnger.isAccelerometerActive) {
        return YES;
    }
    
    [self.gMotionMnger startAccelerometerUpdatesToQueue:[NSOperationQueue new] withHandler:^(CMAccelerometerData * _Nullable accelerometerData, NSError * _Nullable error) {
        
        CMAcceleration acceleration = accelerometerData.acceleration;
        
        //綜合x、y兩個方向的加速度（z方向速度無心義，用的話，走路上下抖手機時會誤觸發，系統搖一搖也不會被z軸加速度觸發）
        //當綜合加速度大於2.3時，就激活效果（數據越小，用戶搖動的動做就越小，越容易激活）
        double accelerameter = sqrt( pow( acceleration.x , 2 ) + pow( acceleration.y , 2 ));
        
        if (accelerameter > 2.3) {
            
            //節流效果：距離上次搖一搖成功事件，間隔時間小於1s時，認爲無效
            NSDate *lCrtDate = [NSDate date];
            if ([lCrtDate timeIntervalSinceDate:self.gDateLastShakeSuc] < 1) {
                self.gDateLastShakeSuc = lCrtDate;
                return ;
            }
            
            self.gDateLastShakeSuc = lCrtDate;
            [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:KNTFY_SHAKE_SUCCESS object:nil];
        }
    }];
    
    return YES;
}

爲了代碼的對稱美和可能的相關業務，實現中止監聽搖一搖方法

- (void)stopMonitorShake{
    [self.gMotionMnger stopAccelerometerUpdates];
    self.gMotionMnger = nil;
    self.gDateLastShakeSuc = nil;
}

控制器相關邏輯和代碼

開始監聽搖一搖

BOOL lRes = [[MYAccelerometerTool sharedMYAccelerometerTool] startMonitorShake];
 NSLog(@"lRes:%d", lRes);
 NSAssert(lRes, @"開始監聽搖一搖失敗");

監聽搖一搖成功的通知

[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(nmShakeSuccess:) name:KNTFY_SHAKE_SUCCESS object:nil];

//在搖一搖的同時，經過觀察此方法是否有log，能夠判斷是否有監聽到。
- (void)nmShakeSuccess:(NSNotification *)ntfy{
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

dealloc方法中取消監聽
```
- (void)dealloc{
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];
}
```
運行 demo 工程，測試可知，經過上述方法，的確能夠在 APP 處於前臺時，實現監聽搖一搖動做的效果。但是，當把 APP 退到後臺或鎖屏時，nmShakeSuccess 方法再也不有 log，即：APP 處於後臺時，經過監聽加速計的方法，默認也沒法在 APP 處於後臺或鎖屏時實現監聽效果。這也印證了上文提到的那個評論者的疑問。

但是 Hello KuGou！ 明明實現了後臺或鎖屏時搖一搖的效果啊！難道是須要額外的配置？聯想 iOS 處於後臺時，默認會把 APP 的服務給掛起（suspended）,只有當 APP 經過某種方式（後臺定位/播放音樂/藍牙掃描等）具備後臺運行權限時，才能夠一直保活。可猜測，也許賦予 APP 具備後臺運行的權限後，就能夠實現想要的功能了。因而，開始進行驗證以下。

APP 申請後臺運行權限後，可否監聽到搖一搖

由於工做中不少 APP 具備後臺定位權限和相關功能，因此本文經過爲 APP 申請後臺定位權限來驗證。

APP 申請後臺定位權限

plist 文件中增長」定位請求描述信息「

<key>NSLocationAlwaysUsageDescription</key>
	<string>咱們須要根據您的定位提供周邊搜索和導航服務</string>
	<key>NSLocationWhenInUseUsageDescription</key>
	<string>咱們須要根據您的定位提供周邊搜索和導航服務</string>

增長」後臺定位權限「

<key>UIBackgroundModes</key>
	<array>
		<string>location</string>
	</array>

聲明定位管理員屬性

@property(nonatomic, strong) CLLocationManager *gMnger;

懶加載定位管理員，請求定位權限、容許後臺位置更新

- (CLLocationManager *)gMnger{
    if (nil == _gMnger) {
        _gMnger = [[CLLocationManager alloc] init];
        _gMnger.delegate = self;
        _gMnger.allowsBackgroundLocationUpdates = YES;
        [_gMnger requestWhenInUseAuthorization];
    }
    return _gMnger;
}

代理 3 步走（用於驗證後臺定位是否生效）

遵照代理協議

@interface ViewController ()<CLLocationManagerDelegate>
指定代理對象

_gMnger.delegate = self;

實現代理方法

#pragma mark -  delegate
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray<CLLocation *> *)locations{
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didFailWithError:(NSError *)error{
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

APP 後臺或鎖屏後，測試可否成功監聽搖一搖

運行 demo 工程，經測試，把 APP 退到後臺或鎖屏，或即退到後臺又鎖屏，都可以檢測到搖一搖事件。

多 APP 都實現此功能時，搖一搖是何效果

這裏用 demo APP 和酷狗音樂 APP 進行測試。

同時打開這兩個 APP，其中酷狗音樂 APP 打開後臺搖一搖切歌的功能。
酷狗音樂 APP 開始放歌，退到後臺。
demo APP 打開後，退到後臺。
搖一搖，查看效果：
- 當搖動的力度不是很大時，demo APP 回調方法會被觸發；
- 當搖動的力度很大時，demo APP 回調方法和酷狗 APP 切歌會同時被觸發；
因而可知，若是多個 APP 同時實現了此功能時，那麼後臺或鎖屏搖一搖時，只要知足了某個 APP 實現的加速計相關斷定條件，就能夠同時觸發多個 APP 對應的效果。