iOS 短信验证码倒计时按钮

级别： ★★☆☆☆
标签：「iOS 验证码后台倒计时」「NSTimer后台运行」「iOS 定时器后台运行」
作者： Xs·H
审校： QiShare团队

短信验证码登录在app中十分常见，相对于账号+密码的登录方式，短信验证码登录既免去了用户记忆密码的繁琐，也在很大程度上降低了密码泄露的风险。但是，对app运营方来说，每发一条短信就会支付相对应的短信费，所以，为了防止恶意频繁访问，在设计发送短信验证码接口时会加上限制逻辑。比如，针对同一手机号，接口会控制在120秒内不可重复发送短信验证码。为了优化用户体验，app往往会做出对应的逻辑控制：在点击“获取验证码”按钮后将按钮设置成不可点击状态，并开始120秒的倒计时，倒计时结束后恢复按钮为可点击状态。

按照上述需求，实现一个倒计时按钮并不难，使用NSTimer就可以。但由于在app进入后台时NSTimer会被暂停，直到app进入前台，NSTimer才会继续工作（如果NSTimer还没被释放的话），这就会导致按钮上的倒计时会缺失app在后台的那段时间。所以，开发者要想办法补上这段时间。

如何补上这段时间，就是本文探讨的内容。在此之前，先通过下图看一下短信验证码倒计时场景。

要补上app进入后台的时间，有两个思路：

1. 记录下app在后台的时间，在app进入前台后补给定时器；
1. 想办法让NSTimer在app进入后台后能够运行120秒以上。

思路1：记录app在后台的时间

通过监听UIApplicationDidEnterBackgroundNotification和UIApplicationWillEnterForegroundNotification可以获取到app进入后台和回到前台的时间戳，将这两个时间戳取差，就是app在后台的时间，然后用这个时间对计时器的时间进行补偿就能实现需求。代码如下：

#pragma mark - Notifications

- (void)applicationDidEnterBackground:(id)sender {
    NSLog(@"%s", __func__);
    
    _didEnterBackgroundTimestamp = [[NSDate date] timeIntervalSince1970];
}

- (void)applicationWillEnterForeground:(id)sender {
    NSLog(@"%s", __func__);
    
    NSTimeInterval willEnterForegroundTimestamp = [[NSDate date] timeIntervalSince1970];
    
    NSInteger onBackgroundSeconds = floor((_didEnterBackgroundTimestamp == 0)? 0: (willEnterForegroundTimestamp - _didEnterBackgroundTimestamp));
    _currentInteger -= onBackgroundSeconds;
}

didEnterBackgroundTimestamp是全局变量，用来记录app进入后台时的时间戳；

onBackgroundSeconds表示app在后台的时间（秒数）。用三目运算排除app直接启动时的情况；

用floor()函数对Double类型的时间差进行向下取整，是为了保证倒计时不会提前结束。

思路2：使NSTimer在后台保持运行

首先，Apple允许开发者向系统申请后台运行权限，比如使用“位置服务”的“高德地图”、“滴滴出行”等app和使用“音频服务”的“QQ音乐”、“网易云音乐”等app。但如果申请了权限，就得保证app提供相应的服务，不然在上线App Store时会被拒绝。所以，对于简单的倒计时场景，不考虑使用这种方式。好在，iOS向开发者提供了临时借用后台运行权限的API，以向app提供最多180秒的后台运行权限。说到“借用”，就得有个“借条”（凭证），还得有借有还。通过监听UIApplicationDidEnterBackgroundNotification，在app进入后台时，调用API向系统借用180秒的后台运行权限，并保留借用凭证。在借用时间即将到期时或者做完需要做的事情后调用API将后台权限还给系统，并将借用凭证标识为失效状态。具体代码如下。

- (void)stopCountdown {
    
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self name:UIApplicationDidEnterBackgroundNotification object:nil];
    
    [self endBackgroundTask];
    [self setEnabled:YES];
    
    [_timer invalidate];
    _timer = nil;
}


#pragma mark - Private functions

- (void)startBackgroundTask {
    
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    _backgroundTaskId = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
        [weakSelf endBackgroundTask];
    }];
}

- (void)endBackgroundTask {
    
    [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask:self.backgroundTaskId];
    _backgroundTaskId = UIBackgroundTaskInvalid;
}


#pragma mark - Notifications

- (void)applicationDidEnterBackground:(id)sender {
    NSLog(@"%s", __func__);
    
    [self startBackgroundTask];
}

backgroundTaskId是全局变量，表示向系统借用后台权限所产生的凭证；

beginBackgroundTaskWithExpirationHandler 是借用的后台权限将到期时会触发的block，在里面要做“还权限”的操作；

在定时器倒计时结束后，会调用stopCountdown 方法，在里面提前执行“还权限”的操作。

以上是作者实现短信验证码倒计时按钮常用到的两种方式。为了方便复用，作者将倒计时功能封装进了按钮中，工程代码可从QiCountdownButton中获取。

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