iOS应用扩展的历史

很久很久以前，我们在谈论 iOS 应用的时候，指的是桌面上那个图标，点击图标后打开的界面，就是iOS应用的全部（以下简称主应用）。对iOS工程师而言，开发iOS应用也就是开发这样一个部分，那个时候的 iOS 应用结构十分单纯，一直到iOS 7都是这样。

当然简单的架构必然有其局限性，早期iOS应用要想和系统有更深的交互可谓捉襟见肘。从iOS 8开始，苹果开放了iOS的应用扩展系统（App Extensions），这从根本上改变了上述的状况，iOS应用变得不再仅仅是主应用。

在第一批开放的扩展中，最被我们熟知的应该是Today Extension（通知中心小部件）和Custom Keyboard Extension（第三方键盘）。iOS 8之后这两类扩展犹如雨后春笋般茁壮成长，无数类似于快捷启动器和第三方输入法的应用扑向了我们，当然它们的成长并不顺利。

到今年iOS 10发布，应用扩展已经磕磕绊绊地走过了三个年头，可使用的扩展类型也有六七种变成了现在的19种，这其中有一些革命性的进步，甚至可以说从根本上改变了iOS应用的交互方式。

应用扩展的局限性

iOS应用扩展的局限性是非常多的，这里谈谈作为开发者而言，碰到最多的问题。

首先是学习的成本比较高，不管是通知中心小部件还是第三方键盘，甚至是分享面板的扩展，没有一种扩展是可以零设置就让用户上手的。

这导致一个非常尴尬的局面，开发者不得不为用户建立一些使用向导。要知道，iOS 8之后通知中心小部件多如牛毛，可是直到现在，我还是会经常看到有用户不会添加通知中心小部件。学习成本的增加导致了一些小白用户根本就无法使用到iOS的扩展。

比如照片扩展这个东西，它的本意是非常好的，可以让第三方应用给系统的照片提供照片编辑的功能。但是，用户用起它来是不太容易的：

首先要让照片进入编辑状态，然后点一个看起来是更多的按钮，会出现一排扩展。如果没有你想要的你还要继续点‘更多’，把它给添加进来，我想到这几步就很头疼，我干嘛不到主应用里面去用呢？

在iOS 10，通知中心小部件的入口进一步加深了，下拉通知中心默认展示的不是小部件的页面，必须要滑一下才可以用到。这一点可以说是对快捷启动类应用的重创。

扩展是无法独立存在的，这在iOS 8刚出来时被很多人吐槽过，你要想安装一个通知中心日历，就必须下载一个主应用，它的通知中心小部件就是这个日历。当然这不是特别大的问题，大部分的应用还是需要一个设置页面的，这个主应用长期以来就是充当了这个角色。这导致一个非常奇葩的现象：一个以扩展为主的应用，用户最先看到的是最不重要的设置界面，然后这个设置界面要教会用户怎么样使用到该应用的扩展。

扩展有一个最大的问题，一般用户可能意识不到，但是开发者对其是深有体会。那就是扩展的性能和稳定性其实是很差的。iOS分配给扩展运行的内存比主应用要少很多，导致扩展崩溃是非常频繁的事情。反映到用户层面，就是频繁地出现‘通知中心扩展白掉了’、‘键盘消失了’等事情。早期第三方键盘的稳定性非常差，频频出现切换到改键盘后无法弹出来的情况。

苹果在开发者文档明确地提到，在开发扩展的时候必须非常谨慎地使用内存，否则扩展会很容易被系统回收掉，导致扩展的崩溃和消失。

另外一个方面，iOS扩展的调试一直是开发者的一个心病，开发工具调试iOS扩展的稳定性很差。

过去巨大的进步

从iOS 8到iOS 10，扩展系统还是发生了不少变化，其中有一些变化是非常喜人的。

iOS 9引入的Network Extension，让iOS上面的网络调试成为可能，同时也孕育了目前最强大的网络工具Surge，而Content Blocker Extension则为AdBlocks一类的广告屏蔽扩展提供了技术基础。

网络相关的扩展。这让现在的iOS应用可以彻底掌控网络，方便地对其进行调试、过滤、代理等工作。

iOS 10的革命

作为一个开发者，以我个人的角度来看，iOS 10中最大的变化就是对扩展系统的改造。本次增加的扩展类型之多可以说史无前例，并且都是非常具有里程碑意义的改进。下面我们可以分析其中的几个。

首先是Call Directory Extension，一直以来，iOS被Android嘲笑很重要的一个点就是：连电话黑名单功能都没有。现在，利用这个扩展，开发者可以很轻松地做出类似于电话黑名单的应用。简单来说，iOS允许开发者通过这个扩展拦截来电，并作出一些处理，这一块可能会有更多的想象空间。

其次是Intents Extension和Intents UI，这两个扩展的名字可能不够明显，其实这两个扩展出自SiriKit框架，它是用来做Siri相关的扩展的。SiriKit为开发者开放了包括语音和视频通话、发送消息等在内的6类服务。可能这并不是最完美的结果，但却是Siri走向开放的一个开始。

然后是Notification Content Extension和Notification Service Extension，这两个扩展能进一步增强通知系统。众所周知，iOS的推送通知系统是一个强大的设计，可以让应用不运行在后台的情况下，通过统一的服务收到推送消息。

在iOS 8和iOS 9，推送通知也得到了进一步的提升，推出了可交互的通知（通知包含操作按钮）以及可以处理用户输入的通知（通知中心直接回复内容）。

开发者可以让通知更加灵活，例如通知的内容可以展现一个图片，甚至将通知中心内容拦截下来，做一个预处理之后再显示给用户（当然只能拦截主应用收到的通知），这可用作通知内容的加密，或者媒体内容推送后的下载操作。

接下来就是对中国人无关痛痒的iMessage Extension和Sticker Extension。可以看出在iOS 10，苹果非常重视iMessage的体验。首先，信息这个应用有了很大的变化，苹果增强了其趣味性，让它更加像是一个IM软件。

开发者可以为iMessage建立扩展，可以用于处理会话场景中的内容。同时还可以为iMessage提供：表情包！没错，这就是Sticker Extension做的事情，表情包真是拯救世界呀，连苹果都看到这个蛋糕了。

这个扩展可以说是所有的应用扩展中开发成本最低的，因为它没有开发成本。你需要做的仅仅就是把表情包的内容放到这个扩展里面，然后就可以发布到App Store，用户可以下载这个表情包到自己的iMessage上面。当然对国内用户而言，如果iMessage有用的话，那要微信做什么。

哦顺带提一下，iOS 10将允许第三方键盘使用地球键的长按功能，这意味着对输入法多的用户而言，将是个效率提升的变化。

iOS 10的糟糕变化

说了那么多iOS 10的好话，终于到了吐槽时间。iOS 10的一些变化，对开发者和用户而言，可能并不是那么有趣的。（下面的讨论都基于iOS 10.0 Developer Beta 6，正式版发布之后可能有出入）

通知中心小部件

首先是通知中心小部件的改变，上面已经提到过一点了，目前用户下拉通知中心默认是不会看到小部件的，这提高了使用门槛。

另外，通知中心小部件被设计成 2 种模式：折叠和展开。与之前扩展的高度由开发者控制不同，iOS 10里面通知中心扩展的高度调节没有那么自由，你得在这两种模式之间切换。

然后就是小部件视觉的变化，iOS 10里小部件的整体风格是白色。这与iOS 9的截然相反，如果一个扩展要同时支持iOS 9 和iOS 10，对开发者而言将会是一件很痛苦的事。

其次是URL Scheme，提到通知中心扩展，就不得不提到这个东西。URL Scheme是很多效率类软件的基石，比如Launcher Center Pro。其实苹果对URL Scheme的态度一直是谨慎和暧昧的。了解LCP历史的都知道，这个应用上线之初，苹果可是不允许的，后来才慢慢放开了（其实苹果也一直在试探开发者和用户的边界）。

在iOS 9，苹果加强了对预防URL Scheme滥用的限制，App检测是否可以打开URL Scheme需要将Scheme添加到白名单，而白名单的限制是50个。

同时在iOS 9，一个App在第一次打开一个URL Scheme的时候，是会提示给用户是否要打开，让用户确认的过程增加了其安全性。

iOS 10可以说是快捷启动类应用的灾难（可能有一点点夸张），首先是使用门槛的提高，让快捷启动根本就不快捷。不过更重要的是：iOS 10里面苹果去掉了所有跳转到设置应用的URL Scheme。

这意味着你再也无法在通知中心跳转到蜂窝数据设置界面，虽然你还是能用来打开其他App，但系统设置本身也是快捷启动类应用很重要的一部分功能，毕竟它原本能把你带到路径很深的页面里去。

用iOS 10 Beta版本的朋友，我相信你们已经体会到这一点了。这不是苹果第一次做这样的事了，早在iOS 6时，也有一部分关于系统设置的URL Scheme 被干掉了。

在iOS 10 Beta 5，除通知中心小部件以外的扩展（例如键盘扩展和分享扩展）上都无法打开URL Scheme，不过iOS 10 Beta 6上面这一点已经好了，算是虚惊一场。

结语

总的来说，iOS扩展从在iOS 8被发布，到现在已经逐渐走向成熟，越来越丰富的扩展也正让iOS应用的能力逐步完善。在这过程中我们可以看出，未来的iOS，主应用只是一个方面，对于一些应用来说甚至不是最主要的一个方面。因为iOS应用可以在系统层面的各个角落，通过扩展的方式与用户交互。

主应用将只是iOS应用的一个躯干，而扩展系统是应用的手脚，它们一起是一个整体，一起造就了iOS应用全新的交互方式。