XPC 是 Apple 提供的现代化“进程级函数调用机制”，用于在不同进程之间像调用本地方法一样交换数据和执行任务。
XPC 可以将后台任务从主应用中分离出来，运行在独立的进程中，提高系统的整体稳定性。
使用场景
例如，一个普通的图片压缩 App，App 的任务：显示UI、读取、解码、压缩以及写入文件。
在运行App的过程中，可能会存在主线程任务导致UI卡顿甚至崩溃的风险。
XPC将 App和任务分离，App主要用于显示UI进程，App.xpc 独立运行后台服务进程中，实现读取、解码、压缩以及写入文件等操作。
App 不再是调用函数，而是请求另一个进程帮忙执行函数。
XPC = 进程级RPC（远程函数调用），由 Mach 消息、自动序列化、生命周期托管等技术组成。
因为XPC将UI进程和后台任务进行分离，当调用函数发生崩溃时，UI不会受到影响，两者不同地址空间，权限隔离，内存安全。当发生问题时，XPC只会杀死helper，不会杀死UI。
实现步骤
1、创建XPC Service
在Xcode菜单栏中找到File → New → Target → XPC Service。
2、定义通信协议
创建一个共享的协议文件，定义服务接口：
// XPCServiceProtocol.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@protocol XPCServiceProtocol
- (void)performCalculation:(NSInteger)value
withReply:(void (^)(NSInteger result))reply;
- (void)processData:(NSString *)data
completion:(void (^)(NSString *result, NSError *error))completion;
@end3、实现 XPC Service
// XPCServiceDelegate.m
#import "XPCServiceDelegate.h"
#import "XPCServiceProtocol.h"
@interface XPCServiceDelegate () <NSXPCListenerDelegate, XPCServiceProtocol>
@end
@implementation XPCServiceDelegate
- (BOOL)listener:(NSXPCListener *)listener
shouldAcceptNewConnection:(NSXPCConnection *)newConnection {
// 设置导出的接口
newConnection.exportedInterface = [NSXPCInterface interfaceWithProtocol:@protocol(XPCServiceProtocol)];
newConnection.exportedObject = self;
// 处理连接中断
newConnection.interruptionHandler = ^{
NSLog(@"Connection interrupted");
};
newConnection.invalidationHandler = ^{
NSLog(@"Connection invalidated");
};
[newConnection resume];
return YES;
}
#pragma mark - XPCServiceProtocol
- (void)performCalculation:(NSInteger)value
withReply:(void (^)(NSInteger))reply {
// 执行计算
NSInteger result = value * 2;
reply(result);
}
- (void)processData:(NSString *)data
completion:(void (^)(NSString *, NSError *))completion {
// 处理数据
NSString *processed = [data uppercaseString];
completion(processed, nil);
}
@end4、主 App 中使用 XPC Service
// ViewController.m
#import "ViewController.h"
#import "XPCServiceProtocol.h"
@interface ViewController ()
@property (strong) NSXPCConnection *connection;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
[self setupXPCConnection];
}
- (void)setupXPCConnection {
// 创建连接
self.connection = [[NSXPCConnection alloc] initWithServiceName:@"com.yourcompany.XPCService"];
// 设置远程对象接口
self.connection.remoteObjectInterface = [NSXPCInterface interfaceWithProtocol:@protocol(XPCServiceProtocol)];
// 处理连接中断
self.connection.interruptionHandler = ^{
NSLog(@"Connection interrupted");
};
self.connection.invalidationHandler = ^{
NSLog(@"Connection invalidated");
};
[self.connection resume];
}
- (void)callXPCService {
// 获取远程对象代理
id<XPCServiceProtocol> service = [self.connection remoteObjectProxyWithErrorHandler:^(NSError *error) {
NSLog(@"Remote proxy error: %@", error);
}];
// 调用服务方法
[service performCalculation:42 withReply:^(NSInteger result) {
NSLog(@"Result: %ld", (long)result);
}];
[service processData:@"hello world" completion:^(NSString *result, NSError *error) {
if (error) {
NSLog(@"Error: %@", error);
} else {
NSLog(@"Processed: %@", result);
}
}];
}
- (void)dealloc {
[self.connection invalidate];
}
@end5、Swift实现示例
// XPCServiceProtocol.swift
import Foundation
@objc protocol XPCServiceProtocol {
func performCalculation(_ value: Int, withReply reply: @escaping (Int) -> Void)
func processData(_ data: String, completion: @escaping (String?, Error?) -> Void)
}
// 主应用中使用
class ViewController: NSViewController {
var connection: NSXPCConnection?
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
setupXPCConnection()
}
func setupXPCConnection() {
connection = NSXPCConnection(serviceName: "com.yourcompany.XPCService")
connection?.remoteObjectInterface = NSXPCInterface(with: XPCServiceProtocol.self)
connection?.interruptionHandler = {
print("Connection interrupted")
}
connection?.invalidationHandler = {
print("Connection invalidated")
}
connection?.resume()
}
func callXPCService() {
guard let service = connection?.remoteObjectProxyWithErrorHandler({ error in
print("Remote proxy error: \(error)")
}) as? XPCServiceProtocol else {
return
}
service.performCalculation(42) { result in
print("Result: \(result)")
}
}
deinit {
connection?.invalidate()
}
}XPC Service的Info.plist需要配置：
<key>XPCService</key>
<dict>
<key>ServiceType</key>
<string>Application</string>
</dict>常见的 ServiceType：
1、Application：应用级服务。
2、System：系统级服务（需要特殊权限）。
主要特点
1、安全性：XPC 采用沙盒机制，服务运行在独立的进程中，即使服务崩溃也不会影响主应用程序。这种隔离性提高了系统的整体稳定性和安全性。
2、权限分离：可以将需要特殊权限的操作放在独立的 XPC 服务中，主应用只需要最小权限，符合最小权限原则。
3、异步通信：XPC 使用基于块（block）的异步 API，避免阻塞主线程。
4、对象序列化：支持传输多种数据类型，包括字典、数组、字符串、数据、文件描述符等。
注意事项
1、始终使用 remoteObjectProxyWithErrorHandler: 而不是 remoteObjectProxy。
2、及时调用 invalidate 释放连接。
3、XPC 回调可能在非主线程，注意 UI 更新要回到主线程。
4、传输自定义对象需要实现 NSSecureCoding。
5、保持对 NSXPCConnection 的强引用，避免过早释放。
总结
当需要调用C/C++等不稳定库、需要执行大量CPU任务、希望UI不会被阻塞，可以考虑使用XPC框架。
把高风险、高耗时、有权限要求的代码从 UI 进程中剥离，形成独立可控的系统托管服务进程。
