iOS 14及以上版本实现无限后台运行时长的解决方案问询

iOS14及以上版本对后台模式的判定逻辑做了升级，原有方案失效的核心原因是两个：

• 系统可以识别到循环播放的无声音频属于无效媒体会话，不会给持续的后台运行权限
• 你调用的beginBackgroundTask默认最多只能申请30秒的后台运行时长，到期系统会直接终止应用，和音频保活逻辑没有绑定

可行优化方案（均仅适用于非上架场景） #

方案1：优化音频保活逻辑（改动最小，推荐） #

修改点如下：

1. 替换无声音频文件为低振幅白噪音音频，音量设置为0.01（人耳不可感知，同时可以绕过系统的无效音频检测）
2. 将计算任务放到音频播放的定时回调中执行，不要创建游离的独立线程，避免被系统判定为无关后台任务
3. 调整音频会话的配置，添加mixWithOthers选项，避免被其他应用的音频会话抢占权限

优化后的代码示例 #

class ViewController: UIViewController, UITextFieldDelegate,AVAudioPlayerDelegate  {
    var backgroundTask = UIBackgroundTaskIdentifier.invalid
    var audioPlayer: AVAudioPlayer?
    // 计算任务定时器，和音频播放绑定
    var computeTimer: Timer?
    
    func registerBackgroundTask() {
        // 后台任务每次到期前重新申请，延长运行时长
        backgroundTask = UIApplication.shared.beginBackgroundTask { [weak self] in
            self?.endBackgroundTask()
            self?.registerBackgroundTask()
        }
        assert(backgroundTask != UIBackgroundTaskIdentifier.invalid)
    }
       
    func endBackgroundTask() {
        print("Background task expired, renewing...")
        UIApplication.shared.endBackgroundTask(backgroundTask)
        backgroundTask = UIBackgroundTaskIdentifier.invalid
    }
    
    // 你的计算任务逻辑写在这里
    @objc func runComputeTask() {
        // 单次计算任务不要超过2秒，避免占用过高CPU触发系统查杀
        print("Running compute task...")
    }
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        registerBackgroundTask()
        do {
            // 替换为低振幅白噪音音频文件
            let aSound = URL(fileURLWithPath: Bundle.main.path(forResource: "low_vol_noise", ofType: "mp3")!)
            audioPlayer = try AVAudioPlayer(contentsOf: aSound)
            do {
                // 添加mixWithOthers选项，避免被其他音频打断
                try AVAudioSession.sharedInstance().setCategory(.playback, mode: .default, options: [.mixWithOthers])
                try AVAudioSession.sharedInstance().setActive(true)
            } catch {
                print(error)
            }
            // 音量调到0.01，人耳不可感知
            audioPlayer!.setVolume(0.01, fadeDuration: 0)
            audioPlayer!.numberOfLoops = -1
            audioPlayer!.prepareToPlay()
            audioPlayer!.delegate = self
            audioPlayer!.play()
            
            // 绑定计算任务到定时器，每1秒执行一次，和音频保活逻辑绑定
            computeTimer = Timer.scheduledTimer(timeInterval: 1, target: self, selector: #selector(runComputeTask), userInfo: nil, repeats: true)
        } catch {
            print("Audio player init error: \(error)")
        }
    }
}

方案2：位置后台保活（适用于需要位置权限的场景） #

如果你的应用本身需要位置权限，可以开启后台位置更新模式，设置精度为最低的三公里精度，持续请求位置更新，也可以获得无限后台运行权限，缺点是会增加一点功耗。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jesse Taube