iOS开发中，默认情况下，应用程序在进入后台后会被暂停或者挂起，这是为了节省设备资源和电池寿命。然而，有些特定的应用场景需要让应用程序常驻后台运行，比如音乐播放器、定位服务、VoIP等等。本文将详细介绍iOS开发中实现常驻后台的原理和方法。
一、常驻后台的原理
在iOS开发中，应用程序常驻后台的实现是通过向操作系统申请特定的后台模式进行设置。操作系统会根据设置的后台模式来确定是否允许应用程序在进入后台后继续运行。
iOS中常见的后台模式包括：
1. 音乐播放：允许应用程序在后台继续播放音乐。对应的后台模式是"audio"。
2. 定位更新：允许应用程序在后台继续获取位置信息。对应的后台模式是"location"。
3. VoIP：允许应用程序在后台进行语音通话。对应的后台模式是"voip"。
4. 远程通知：允许应用程序在后台接收远程推送通知。对应的后台模式是"remote-notification"。
5. 后台任务：允许应用程序在后台执行特定的任务，比如下载文件、上传数据等等。对应的后台模式是"background".
二、常驻后台的设置方法
实现常驻后台的设置方法如下：
1. 在应用程序的Info.plist文件中添加对应的后台模式设置。找到“Information Property List”键，右键选择“Add Row”，然后输入“Required background modes”。在这个键的值中，添加对应的后台模式键，比如“audio”、“location”等等。
2. 在应用程序启动时，使用如下代码注册后台模式：
```swift
UIApplication.shared.beginBackgroundTask(withName: "BackgroundTask") {
// 执行一些后台任务
// 结束后需要调用下面的方法通知系统任务已完成
UIApplication.shared.endBackgroundTask(UIBackgroundTaskIdentifier.invalid)
}
```
在这段代码中，我们使用`beginBackgroundTask`方法注册一个后台任务。当应用程序进入后台后，操作系统会给应用程序一定的时间来完成这个后台任务。任务完成后，需要调用`endBackgroundTask`方法来通知系统任务已经完成。
需要注意的是，iOS系统对后台运行的时间有限制，不同的后台模式允许的后台运行时间也是不同的。对于长时间运行的任务，可以再次申请额外的后台运行时间，但是总体上仍然有限制。
三、常驻后台的使用示例
以下是一个使用定位更新后台模式的示例代码：
```swift
let locationManager = CLLocationManager()
func setupLocationManager() {
// 请求用户授权使用定位服务
locationManager.requestAlwaysAuthorization()
// 设置定位更新的后台模式
locationManager.allowsBackgroundLocationUpdates = true
// 在后台监听位置更新
locationManager.delegate = self
locationManager.startUpdatingLocation()
}
func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didUpdateLocations locations: [CLLocation]) {
// 处理定位更新的数据
}
```
在这个示例中，我们首先请求用户授权使用定位服务，然后将`allowsBackgroundLocationUpdates`设置为`true`，表示允许在后台获取位置信息。然后，我们设置定位更新的代理并开始更新位置信息。
这样，当应用程序进入后台后，系统就会允许应用程序继续获取位置信息，并调用`locationManager(_ manager: CLLocationManager, didUpdateLocations locations: [CLLocation])`方法来处理定位更新的数据。
需要注意的是，使用定位更新后台模式时，需要在Info.plist文件中添加`NSLocationAlwaysAndWhenInUseUsageDescription`和`NSLocationWhenInUseUsageDescription`键值对来描述使用定位服务的原因。
总结：
本文通过介绍常驻后台的原理和设置方法，以及使用定位更新后台模式的示例代码，帮助读者了解和实现iOS开发中应用程序常驻后台的功能。在开发实际应用中，可以根据具体需求选择合适的后台模式，并遵守相关的使用规范和限制。
参考资料：
1. Apple Developer Documentation: Background Execution-Introduction
2. Apple Developer Documentation: Core Location
3. Apple Developer Documentation: UIApplication
