App Extension Study 1

Author: Charles Zhu
Summary: ios8 app extension

Intro

app extension是iOS8引入的功能，使得iOS8也有了“插件”系统。虽然一时还不知道可以做些什么应用，但我相信会有杀手级的extension出现而且某种程度会影响到app的生态系统发展。所以，我们需要了解并熟悉如何制作app extension。本系列会以官方文档为指引，按图索骥，拨开app extension的面纱(主要侧重iOS)。

App Extension

有很多关于App Extension的介绍，所以就不详细介绍，这里侧重介绍Extension的生命周期以及和其他app的通信。

术语

  • host app: 用户在某个app中启用了extension，该app就叫host app
  • containing app: extension不能单独作为target存在，必须依附在某个具有普通app的工程内，该app就是containing app。一个containing app可以有多个extension。
  • app extension:

当下载了含有extension的containing app，那么如果某个app可以使用该extension，那么就可以在app(此即host app)中调用extension

生命周期

extension_life_cycle
extension是由用户选择启动，然后作为一个单独的“程序”运行，直到运行结束，系统kill该extension，至此结束extension的使命。需要说明的是，无法在containing app中启用extension。
尽管extension通常是在host app中启动，但是extension的运行过程却不受 host/containing app 的“干预”——不能在host或containing app 中影响extention的运行。但是系统提供了某种机制使得三者之间可以共享部分数据。

通信

与host app 通信

with_host
两者关系干净利落：一个请求，一个响应，没有其他藕断丝连。iOS8中UIViewController包含了extensionContext的新属性。请求的所有信息都包含在该context属性中。
该图的虚线表明extension和containing没有直接的通信。

与containing app 通信

从某种意义上，extension是“依附”着containing app的，既然不能直接通信，那么必然有迂回的方式。
with_containing
上图中显示extension可以通过 OpenURL的方式打开自己的contaning app。更为重要的是，两者直接有一个shared resources区域来交换数据信息。

其他注意事项

由extension的工程必须包含arm64或x86_64框架，另外extension :

  • 不能访问相机和麦克风
  • 不能执行长时间的后台任务，如果要上传／下载的话，需要使用 NSURLSession
  • 不能访问 UIApplication 对象
  • 不能接受通过 AirDrop 传送的数据

创建App Extesnion

使用Xcode6创建一个application，然后在new一个target，这时模板选项里会出现 “Application Extension”，选择任一添加。这样运行安装app后，连带之前的扩展也一并安装了。

extension的工程文件

extension_template
extension的组成很简单：

  • ViewController: extension的主要实现部分
  • storyboard: extension的UI界面入口
  • Info.plist: 老朋友了，主要关注NSExtension键值。以后对一些限制，比如文件类型都在这里添加
  • entitlements: optional，如果要启用share resource，就需要开启app group，那么会自动生产该文件。

extension的常见处理流程

如前所说，请求的extenison的所有信息可以通过UIViewController的extensionContext获取。至于相关信息怎么获取，下面分门别类细说。

debug

选中extesnion的scheme，然后debug，Xcode6会让你选择某个host app，然后进入该host app。在host app启用extension后，就可以debug了。

distribution

提交containing app即可——没有实践过，itunes connect是否要设置，暂时不详

处理常见场景

在开始实践extension之前，有必要直到一些常见问题如何处理。

使用嵌入式框架共享代码

constaining和extension可以通过该方式共享代码，需要注意的是extension中不是所有API都可以使用，并且要包含64位的架构。这两点是文档中Apple反复提及的，一旦有违反这样的情况而进行提交的会直接被打回。
添加完库后，要将target的”Require Only App-Extension-Safe API”设置为”YES”。

shared resources

前面说过extension和containing可以共享数据。这时分别对containing 和extension target启用”App Group”。Xcode6会自动获取group名，当然也可以自行添加。共享数据的读写是通过老朋友NSUserDefault:

// Create and share access to an NSUserDefaults object.
NSUserDefaults *mySharedDefaults = [[NSUserDefaults alloc] initWithSuiteName:@"com.example.domain.MyShareExtension"];
// Use the shared user defaults object to update the user's account.
[mySharedDefaults setObject:theAccountName forKey:@"lastAccountName"];

对共享区域的数据，extesnion和containing都有读写权限，所以某一方进行读写后要及时同步数据。

访问网页

Share和Action类型的extension可以通过safari访问某个页面，执行你设定的js脚本，然后把执行的结果返回给extension。注意可以在extension执行前就执行脚本访问web页面，也可以在extension执行完毕后访问或修改web页面(该情形只在iOS有效)。
步骤：

  1. 创建js文件，文件中要有一个名为ExtensionPreprocessingJS的全局对象
  2. 修改plist：将NSExtensionActivationRule的属性NSExtensionActivationSupportsWebPageWithMaxCount设置为非零的值
  3. 当extension开始后，使用 NSItemProvider获取js运行的结果
  4. iOS中如果要传递给js文件参数， 也通过 NSItemProvider

为了让safari响应extension的js文件，需要添加：

<key>NSExtensionAttributes</key>
    <dict>
        <key>NSExtensionJavaScriptPreprocessingFile</key>
        <string>MyJavaScriptFile</string> <!-- Do not include the ".js" filename extension -->
    </dict>

js文件的写法

sample: 

var MyExtensionJavaScriptClass = function() {};
MyExtensionJavaScriptClass.prototype = {
run: function(arguments) {
  // Pass the baseURI of the webpage to the extension.
      arguments.completionFunction({"baseURI": document.baseURI});
  },
  // Note that the finalize function is only available in iOS.
  finalize: function(arguments) {
// arguments contains the value the extension provides in [NSExtensionContext completeRequestReturningItems:completion:].
  // In this example, the extension provides a color as a returning item.
  document.body.style.backgroundColor = arguments["bgColor"];
  }
};
// The JavaScript file must contain a global object named "ExtensionPreprocessingJS". 
var ExtensionPreprocessingJS = new MyExtensionJavaScriptClass;

解释和说明：

  1. 当safari加载了js后，立即执行run函数，执行的结果通过completionFunction返回给extension
  2. finalize函数是extension执行completeRequestReturningItems:completion:后执行，extesnion传递的参数在arguments中

对应的extension中：

  1. 获取run执行的结果：

    [imageProvider loadItemForTypeIdentifier:kUTTypePropertyList options:nil
    completionHandler:^(NSDictionary item, NSError error) {
    NSDictionary results = (NSDictionary )item;
    NSString *baseURI = [[results objectForKey:NSExtensionJavaScriptPreprocessingResultsKey] objectForKey:@”baseURI”];
    }];

  2. 传递给finalize：

    NSExtensionItem extensionItem = [[NSExtensionItem alloc] init];
    extensionItem.attachments = @[[[NSItemProvider alloc] initWithItem:@{NSExtensionJavaScriptFinalizeArgumentKey: @{@”bgColor”:@”red”}} typeIdentifier:(NSString     )kUTTypePropertyList]];
    [[self extensionContext] completeRequestReturningItems:@[extensionItem]
    completion:nil];

上传和下载

使用NSURLSession，经过测试，upload task session 不能在extension中使用。

声明Share/Action extension支持的数据类型

sample： 

<key>NSExtensionAttributes</key>
<dict>
    <key>NSExtensionActivationRule</key>
    <dict>
        <key>NSExtensionActivationSupportsImageWithMaxCount</key>
        <integer>10</integer>
        <key>NSExtensionActivationSupportsMovieWithMaxCount</key>
        <integer>1</integer>
        <key>NSExtensionActivationSupportsWebURLWithMaxCount</key>
        <integer>1</integer>
    </dict>
</dict>

不支持的数据类型设置值为0或者移除该键。

适配iOS8前的containing app

使用了嵌入式框架后，也能继续兼容iOS8之前的系统。这就要使用dlopen，该命令可以在编译时条件链接和加载库。注意要在objc使用dlopen。在containing执行的时候，检测系统只有是iOS8及以后的系统，才加载库。

下面会依次实现各种类型的extension，并将其中遇到的问题说明(待续)。

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