Swift 5 技术疑问：如何让计时器在后台模式下持续运行？

首先明确：iOS系统出于资源优化，会在应用进入后台后挂起主线程RunLoop，你用的Timer.scheduledTimer依赖主线程RunLoop，所以必然会停止。要实现后台持续运行，得根据需求选择以下方案：

方案1：短时间后台任务（最长约3分钟） #

如果只是需要在后台短时间内维持计时器运行，可以利用系统提供的后台任务机制，申请额外的后台执行时间：

修改你的backgroundRefreshStatusDidChange方法：

@objc func backgroundRefreshStatusDidChange(notification: NSNotification) {
    print("New status: \(UIApplication.shared.backgroundRefreshStatus)")
    
    // 启动后台任务
    var backgroundTaskID: UIBackgroundTaskIdentifier = .invalid
    backgroundTaskID = UIApplication.shared.beginBackgroundTask(withName: "BackgroundTimerTask") { [weak self] in
        // 后台任务即将到期，结束任务
        UIApplication.shared.endBackgroundTask(backgroundTaskID)
        backgroundTaskID = .invalid
        self?.timer?.cancel()
    }
    
    // 使用GCD定时器替代普通Timer，更可靠
    let queue = DispatchQueue.global(qos: .background)
    timer = DispatchSource.makeTimerSource(queue: queue)
    timer?.schedule(deadline: .now(), repeating: 0.5)
    timer?.setEventHandler { [weak self] in
        // 回到主线程执行UI相关操作
        DispatchQueue.main.async {
            self?.timerAction()
        }
    }
    timer?.resume()
}

@objc func timerAction() {
    print("Timer fired in background/foreground")
}

注意：后台任务的时间限制由系统控制，通常最多3分钟左右，到期前系统会触发结束回调，必须及时调用endBackgroundTask，否则应用会被系统终止。

方案2：长时间后台运行（需申请特定后台模式） #

如果需要持续运行超过3分钟，必须在Xcode中配置对应的后台模式，且只能用于符合苹果政策的场景：

1. 音频类场景：开启Audio, AirPlay, and Picture in Picture后台模式，播放静音音频（需正确配置音频会话）来保持应用活跃，这种方式下GCD定时器可以持续运行。
2. 定位类场景：开启Location updates后台模式，使用持续定位（需用户授权），但要注意频繁定位会消耗电量，且审核时需明确说明必要性。
3. VoIP/推送唤醒：如果是VoIP应用，开启Voice over IP模式，通过推送唤醒应用执行任务，但这不是持续计时，而是按需唤醒。

以音频后台模式为例，配置步骤：

• 在Xcode项目的Signing & Capabilities中添加Background Modes，勾选Audio, AirPlay, and Picture in Picture。
• 在应用启动时配置音频会话：

import AVFoundation

func application(_ application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {
    let audioSession = AVAudioSession.sharedInstance()
    do {
        try audioSession.setCategory(.playback, mode: .default)
        try audioSession.setActive(true)
    } catch {
        print("Audio session setup failed: \(error)")
    }
    return true
}

之后再使用GCD定时器，就能在后台持续运行。

重要提醒 #

苹果对后台执行的审核非常严格，禁止无合理理由的后台持续运行。如果你的需求是周期性执行任务而非持续计时，建议使用Background App Refresh（后台刷新），系统会在合适的时机唤醒应用执行任务，这种方式更符合iOS的设计规范，也更容易通过审核。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Muhammad Manzar