iOS
苹果公司开发的移动操作系统
iOS是由美国苹果公司开发的移动操作系统,最初发布于2007年1月9日的Macworld大会上,其初衷是给IPhone使用的,取名为iPhone Runs OS X,2008年3月6日改名为iPhone OS,后来陆续套用到iPod TouchiPad以及Apple TV等产品上。iOS与苹果公司的Mac OS X操作系统一样,属于类Unix的商业操作系统。因为iPad,iPhone,iPod touch都使用iPhone OS,所以2010WWDC大会上宣布改名为iOS。(iOS最初为美国思科公司的注册ICON,苹果改名已获得Cisco公司授权)截至2023年5月,据数据调研机构Counterpoint公布的数据,苹果iOS的市场份额是20%。
iOS附带电话、信息、照片、相机、音乐、地图、天气、备忘录、日期及设置在内的一系列核心应用。iOS的主要版本通常每年发布一次,截止2023年10月的最新版本是iOS 17,于美国时间2023年9月18日(中国时间2023年9月19日)正式推送。由于iPad独立成为IPadOS,且2022年5月10日,苹果公司宣布停产iPod Touch,所以iOS 16之后的版本成为实质上的iPhone OS。2024年3月,苹果公司计划发布一款支持新款硬件的iOS 17.4“特别版本”,该版本加入了全新的AI功能。
根据2023年5月21日苹果公司官方发布的2022年App Store透明度报告,截至2022年,在App Store上共有1,783,232个应用程序,平均每周访问量为656739889人次,平均每周下载量达到了747873877次。
截至2022年,iOS在主要发达国家如美国、英国加拿大日本市场占有率分别为59.87%、53.63%、56.67%、69.18%,而在中国、印度俄罗斯等国家的市场占有率分别为20.84%、3.85%、28.72%。同时,iOS的全球操作系统市场份额为25.49%。
发展历史
iOS命名由来
于2007年1月9日的Macworld大会上公布,最初是设计给IPhone使用的,原名为iPhone OS,由于后续使用在了iPadiPod Touch以及Apple的各产品上,在2010WWDC大会上宣布改名为iOS。
iOS标志
iPhone OS的发布及发展
2007年1月9日苹果公司在Macworld展览会上公布,随后于同年的6月发布第一版iOS操作系统,最初的名称为“iPhone Runs OS X”,该操作系统与苹果的Mac OS X一样属于类Unix的商业操作系统,这就是iOS 1版本。第一代iOS操作系统就拥有多点触控手势、虚拟语音邮件、在Safari上移动网络浏览、观看YouTube视频等功能,这个版本在当时是一个重大突破。
2008年3月6日,苹果公司发布了第一个测试版开发包,并且将“iPhone runs OS X”改名为“iPhone OS”,这是实质上的iOS 2版本。在往后的发展中,iOS添加了App Store以及视频录制、粘贴复制等核心功能,这也是iOS正式支持第三方应用程序的开始。2010年2月27日,苹果公司发布iPad,iPad同样搭载了”iPhone OS”。这年,苹果公司重新设计了“iPhone OS”的系统结构和自带程序,这是iOS的第三个版本iOS 3。
改名“iOS”
2010年6月,苹果公司正式将“iPhone OS”改名为“iOS”,同时还获得了思科iOS的名称授权。 iOS 4是前四代iOS系统中外观改善最大的一代操作系统,这是史蒂夫·乔布斯和其设计团队的经典之作。此外,iOS 4还带来了全新的任务处理新功能,双击Home键用户可以快速地实现应用间切换。同时拍照新增五倍数字变焦、完美支持iBooks功能、智能相册等功能,这些功能都使用户的使用效率得到了有效的提高,是一些十分有用的创造,因此,搭载iOS 4IPhone也成为智能手机的划时代之作。
快速发展
2010年第四季度,苹果公司的iOS占据了全球智能手机操作系统26%的市场份额。2011年11月发布了iOS 5版本,直至2012年2月,应用总量达到552,247个,其中游戏应用最多,达到95,324个,比重为17.26%;书籍类以60,604个排在第二,比重为10.97%;娱乐应用排在第三,总量为56,998个,比重为10.32%。2012年9月发布的iOS 6版本继续沿用拟物化设计,2013年6月10日,苹果公司在WWDC 2013上发布了iOS 7,几乎重绘了所有的系统APP,去掉了所有的仿实物化,整体设计风格转为扁平化设计。
苹果于2014年WWDC(苹果开发者大会)发布了的新开发语言Swift,可与Objective-C共同运行于Mac OS和iOS平台,用于搭建基于苹果平台的应用程序。2014年9月发布了iOS 8版本,2015年9月发布了iOS 9版本,这两个版本主要是对前期版本的优化。2016年9月和2017年9月发布了iOS 10和iOS 11版本,主要是针对iPad的优化。2018年9月13日,2018苹果秋季新品发布会上发布了iOS 12版本,同时苹果CEO蒂姆·库克介绍了苹果生态的一些数据,他表示,搭载苹果iOS系统设备已达20亿部。
2019年9月发布了iOS 13版本,2020年9月发布了iOS 14版本,这个版本相较于13版本有了较大提升,新增了资源库和组件功能,丰富了iOS系统体验。2021年2月17日,苹果公司推送了iOS 14.5和iPadOS 14.5第二个开发者测试版,即常说的Beta2,和第一个测试版相比,Beta2的变化不大。2021年9月,苹果公司正式推送iOS 15版本更新。2022年6月7日,苹果在凌晨1点正式发布iOS 16系统。同日,苹果2022年全球开发者大会(WWDC)在美国旧金山举行。2022年10月24日,苹果首次正式为提供iOS应用程序制定了NFT相关规则。2023年9月19日,iOS17正式推送更新,但相比iOS16并未做出较大提升,截止10月5日iOS17安装率为23%,并有用户爆出不同程度的问题。2024年1月,彭博社记者透露,苹果正计划为其移动操作系统 iOS 18 带来重大升级,iOS 18 有望成为IPhone历史上最重要的软件更新。更新内容包括但不限于RCS消息支持与生成式AI技术。9月17日,苹果正式推送iOS 18正式版更新,内部版本号为22A3354,更新包大小4GB左右。兼容性上,iOS 18正式版适配第二代iPhone SE及之后的所有机型,共24款,最新的iPhone 16系列出厂预装iOS 18。iOS 18最重磅的Apple Intelligence功能,暂时无缘国行iPhone。苹果还表示,苹果电子产品商贸(北京)有限公司 Intelligence的中文、法语日语西班牙语版本预计2025年推出。
开发历程
Apple Beta 版软件计划可以帮助苹果公司把即将发布的 iOS、IPadOSMac OS、Apple tvOS、watchOSHomePod软件进一步进行打造调整。
版本更新
iOS 1于2007年6月29日发行,最初被 Apple 命名为 iPhone OS,并被预安装在第一代iPhone,原生预装邮件、iPod、日历、照片、始终、短信、Safari、备忘录、YouTube、计算器、地图、设置、照相机、股票和电话等应用,但iOS1.0并没有App Store。那时,史蒂夫·乔布斯鼓励开发者为IPhone开发网页应用而不是原生应用。
iOS 2.0版本于2008年7月11日发行,同时Apple发布了iPhone 3G,推出App Store和它对第三方应用程序的支持,App Store在刚发布时有将近500个应用程序可以下载,iPhone OS 2.0版本的5次更新包括支持Podcast、地图中的大众交通工具和步行路线。此后的几年中,苹果公司不断完善iOS平台的核心功能,赋予开发者更多的权利与控制权,使应用商店日趋完善。应用商店大获成功,使苹果降低了对其他第三方应用、服务和工具的整合需求,随后苹果开始使用“There's App for that”广告语,标榜任何事情都可以通过应用实现。
2009年6月17日发行了iOS3.0版本,这个iOS版本与iPhone 3GS同时发布,它增加的功能包括复制粘贴、重点搜寻(Spotlight search)、messages程序对MMS的支持,以及利用相机应用程序录影的功能。IPhone缺失的基本功能得到了全面补足,并且新增了许多实用的本地功能,让iPhone在生活中发挥的更加智能。iOS3.0的更新幅度很大,各种小功能的改善也使系统变得更强大。同一年,iOS3.2版本问世,标志着iOS正式在iPad上使用。
iOS 4.0版本于2010年6月22日发行,新增了包括Facetime视频通话、多任务处理、iBooks、将应用程序分类到文件夹中、个人热点、airplayAirprint等现今被广泛使用的功能,同时也加入了游戏中心平台。这个版本公布了新名称iOS,以代替原本的名称iPhone OS。
苹果公司在2011年11月12日发行iOS 5.0版本,新功能包括icloud、无线启用IPhone的功能(以往需要透过与计算机连接)和通过网络与iTunes同步,许多iOS的中心功能都是在这个版本发布,包括iMessage和通知中心。适用于iPad的iOS5加入了全新的多点触控手势,音乐播放器有了新设计,iOS5还支持将键盘分成两部分输入。新增的Twitter服务可以在Photos、Safari等通用应用中被广泛使用,同时也可以被开发者整合至其他许多应用中。
iOS 6.0版本在2012年9月19日发行,这个版本向全世界介绍Siri人工语音助理功能,虽然后来被竞争者超越,但它仍是一项革命性的技术。iOS6中苹果公司放弃了谷歌地图,推出了自家全新的地图应用,App StoreiTunes商店和iBookstore都有了全新的设计,Passbook(现称为钱包)功能非常实用,可以储存各种票据、优惠券等。iOS6是苹果正式去谷歌化的版本,同时将中国本地化应用进行了整合。
2013年9月18日发行了iOS 7.0版本,这个版本最大的更新在于系统界面从拟物化转为扁平设计。全新的界面设计为iOS的后续发展制定了模版,苹果公司 软件工程高级副总裁 克雷格·费德里吉表示“iOS 7 是自 IPhone 问世以来意义最重大的 iOS 更新”。同时新增了九宫格输入法、控制中心和指纹解锁等新功能,对FaceTime 音频通话、App Store、Safari及AirDrop等功能做了基础性优化。
iOS8于2014年9月17日发行,新增功能包含了安全性、非接触式支付和随着iOS 8.4一起更新的Apple Music订阅服务。还有持续改善的云平台,增加了与Dropbox类似的iCloud Drive、云相片、云相片数据库和云端音乐资料库,同时开始支持第三方输入法。这个版本包含错误修复,并针对 iPad 2 和 iPhone 4s 提升了稳定性、改进了性能,对辅助功能如音频拨号和蓝牙键盘进行了改进。
2015年9月16日发行的iOS 9版本主要针对旧装置的执行速度、反应能力、稳定度和表现进行了改善,为以后的更新奠定了基础。同时新增了夜览模式(Night Shift)、低耗电模式(Low Power Mode)、公开测试计划(Public beta program)等功能。
2016年9月13日发行的iOS 10的重点为互通性和个性化,应用程序可以直接在设备上互相沟通,并让应用程序在不需要开启另一个应用程序的情况下,便可以使用它的某些功能。同时,可以用新的方式在第三方应用程序上使用Siri; 甚至还将某些应用程序建立在 iMessage 中。同时可以删除内建的应用程序,并可以将新的动画和效果加入讯息中。
2017年9月19日发布iOS 11,该版本的主要新功能为扩增实境(Augmented Reality)、AirPlay 2,主要是针对iPad的改善,其他相较于上一版本并无提升。
iOS12于2018年9月17日发布,加入了“测距仪”应用,可以通过AR技术来进行物体的测量,新增“快捷指令”程序,并且可以将第三方软件的某些功能通过快捷指令设定激活语句,通过语音控制实现相应的功能。新增“屏幕使用时间”功能,系统会自动生成使用报告,让用户了解设备使用情况。还可以直接对app使用时间进行管理,比如设置到时提醒。
2019年9月19日发布iOS13,iOS 13支持的核心功能包括更快速的启动应用程序和人脸识别解锁装置,检修预先安装的应用程序,如提醒事项、备忘录、浏览器和邮件。同时新增了全系统深色模式(Dark Mode)、以Apple帐号系统登入、新的隐私权和安全选项和新的人像照明功能等。
2020年9月17日发布iOS14,这个版本相较于前几个版本来说做了较大提升。增加“App资源库”功能,可以自动分类和搜索所需要的app。同时iOS 14还增加了“桌面小组件”功能,可以像“Android”一样把小组件添加到桌面上,开始支持“浮动视频窗口”,并可以随意拖动和隐藏。“地图”程序新增骑行导航和充电桩导航,以及躲避拥堵功能。另外还增加了共享车钥匙功能,可以用于支持NFC车钥匙的车辆。另外还增加了类似“微信小程序”的功能,可以快速的使用一个程序而无需完整安装。
IOS 150版本在2021年9月21日正式推送更新,新增了专注模式(Focus Mode),从而在工作和个人等时间让手机更加贴合使用情况;锁屏通知增加了“摘要”功能,可以将特定时段的消息以摘要的形式显示;引入了“同播共享”,该功能可以让用户在Facetime通话中与其他用户一起听音乐、看电影、屏幕共享等;最重要的是Safari增加了扩展功能,可以像电脑浏览器一样安装各种功能的扩展。
2022年9月13日发布了iOS16版本,新增锁屏界面自定义字体颜色、粗细、大小、位置,还可以在锁屏页面添加小组件。能在相册中直接对照片进行各种编辑和共享,对专注模式进行了升级,可以在锁屏界面搭配不同的专注模式来适应多种情形,新增查看拷贝WIFI密码、横屏面容ID解锁和键盘输入触感等细节功能。
2023年9月19日发布iOS17.0版本,iOS 17 为“电话”“信息”和 FaceTime 通话带来了重大更新,“待机显示”为充电时将 IPhone 横屏放置带来了焕然一新的全屏体验。同时对AirDrop进行了优化,可以更轻松地与周围的用户共享并建立联系,并通过“名片投送”共享联系信息。键盘功能得到增强,优化了用户文本输入体验。
2023年12月12日,苹果公司发布了iOS / iPadOS 17.2正式版,重点增加了手机应用程序;为iPhone 15 Pro系列机型的操作按钮添加了“翻译”选项,可快速翻译短语或与讲其他语言的人对话;为Apple Music添加收藏夹列表等。
2024年1月,苹果公司向开发者推送了iOS 17.4的开发者预览版Beta更新,该系统中包含一些与大语言模型技术相关的内容。同年3月,苹果公司计划于2024年3月底发布一款支持新款硬件的iOS 17.4“特别版本”,主要是针对欧盟的《数字市场法》做出一系列重大调整,以确保App Store等核心服务遵守《数字市场法》各项要求,同时该版本加入了全新的AI功能。
2024年5月,苹果公司发布了iOS 17.5.1和iPadOS 17.5.1的更新,这两个版本是对去年九月推出的iOS 17和iPadOS 17操作系统的小幅修正。据苹果公司官方介绍,iOS 17.5.1和iPadOS 17.5.1本次更新特别关注了用户反馈关于照片库中的照片在删除后可能因数据库损坏而重新出现的问题。8月16日,苹果公司停止签署iOS 17.6版本系统,已升级的用户无法再降级到该版本。9月10日,苹果向 IPhone 用户推送了 iOS 17.7 RC 更新(内部版本号:21H16)。
2024年9月17日,苹果公司正式推送iOS 18正式版更新,用户升级iOS 18后能更全面的自定义iPhone,比如全新方式排列主屏幕、锁定屏幕和控制中心。另外,用户在iOS 18中还能根据自己壁纸颜色来调整图标颜色,打造别具一格的iPhone桌面。iOS 18也向Android系统看齐,新增App密码锁功能,长按App图标即可选择“需要面容ID”功能。开启后,App需要面容ID或密码才能打开或在其他App中显示内容。
界面
iOS的用户界面的概念基础上是能够使用多点触控直接操作,控制方法包括滑动,轻触开关及按键。系统交互包括滑动、轻按、挤压及旋转。这样的设计使iPhone更便于使用。屏幕的底部是Dock栏 ,可以将经常使用的程序固定在Dock栏上。屏幕上方是状态栏,能显示时间、电池电量和信号强度等信息。其余的屏幕用于显示当前的应用程序,启动iPhone应用程序的方法是在主屏幕中点击程序的图标,退出程序则是从屏幕最底部上滑(iPad可使用五指捏合手势回到主屏幕)。
在整个系统界面中,负空间,颜色,字体,图形和界面元素突出内容的同时传达了交互性。iOS的动画动作和界面在帮助用户理解并与内容互动的同时,并不会与用户产生竞争。内容通常填满整个屏幕,同时使用半透明和模糊来进行暗示。尽量少使用边框的同时渐变和阴影可使界面轻量,还能确保内容的重要性。
iOS界面通过视觉层和动画动作来传达层次感,赋予界面生态活力并促进理解。界面的多点触摸和可发现性以及在访问不同内容时的过度界面则提升了系统的深度,使上下文更具连贯性。其次苹果公司通过对APP的统一开发要求使得应用的外观与其界面高度统一,各应用程序可以通过不同的标准控件和不显眼的图形来使用户保持专注。对APP的图标进行统一设计,标准的文本样式以及统一术语使用户获得熟悉感,在使用不同应用时不会出现明显的割裂感。
iOS界面中对屏幕内容的直接操作会吸引用户并促进理解。当用户使用不同的手势如滑动,点击等操作时,可以直接的预见该操作的结果。内置的iOS APP为用户的每一项操作提供了可感知的反馈,反馈则对用户的行动进行了确认,并显示该行动的结果。如轻触时会突出显示交互元素,进度指示器会传达长时间运行的项目的状态,动画和音效有助于阐明操作的结果。
当一个APP的虚拟对象和动作都是对熟悉事物的隐喻时,用户学习的更快。隐喻在iOS系统中发挥的很好,因为用户是直接与屏幕产生物理交互的。用户可以通过移动视图来查看更多的内容,拖拽内容、切换开关、移动滑块并且直接滚动来选取值、可以像翻书或杂志一样轻快翻页。在iOS的整个界面中,用户是掌控者,所有决策都基于用户开展,即使APP正在运行也可以随时打断。
系统架构
触摸层(CocoaTouch Layer)
可轻触层(CocoaTouch Layer)是最上面的一层,它是Objective-C的API。其中最核心的部分是UIKit framework,应用程序界面上的各种组件全部是由它来提供呈现的。除此之外,它还负责处理屏幕上的多点触摸事件、图片和网页的显示、文件的输出、相机、文件的存取以及加速感应等功能操作。
媒体层(Media Layer)
媒体层(Media Layer)实现了影片的播放,这一功能靠Core Animation功能模块来支持动画。同时提供了图片、音乐等多媒体功能。图像分为2D图像和3D图像,前者由Quartz 2D来支持,后者则是使用OpenGLES。而与音乐对应的模组则是CoreAudio和OpenAL
核心服务层(CoreServices Layer)
核心服务层(CoreServices Layer)在核心操作系统层的基础上提供了更为丰富的功能,它包含了Foundation.framework和CoreFoundation.framework,其中Foundation提供了处理字串、排列、组合、日历、时间等一系列信息的基本功能。Foundation属于Objective-C的API,而CoreFoundation是属于C的API。另外,核心服务层还提供了其他功能,如SecurityCore LocationSQLiteAddress Book。其中,Security用于处理认证、密码管理和安全管理;CoreLocation用于处理位置定位;SQLite是轻量级的数据库;AddressBook则用来处理通讯录资料。
核心操作系统层(CoreOS Layer)
核心操作系统层(CoreOS Layer)使用了FreeBSD和Mach所改写的Darwin,是开源的、符合POSIX标准的一个UNIX核心。这一层包含并提供了整个iPhoneOS的一些基础功能,如硬件驱动、内存管理、程序管理等,这些功能都会通过API来提供。同时若需要将在unix上开发的程序移植到IPhone,就会用到核心操作系统层的API。同时iOS系统提供了许多访问操作系统底层功能的接口集,iPhone上的应用程序通过LibSystem库来访问接口线程(POSIX线程)、网络、DNS服务和内存分配等系统功能。
应用程序
Safari
在2003年1月7日首度发行测试版,并成为Mac OS X v10.3与之后的默认浏览器,也是iPhone与iPadiPod Touch的指定浏览器。2008年3月18日推出正式版,支持Windows 7。2012年7月26日,随着苹果公司的“山狮”系统发布,Windows平台的Safari已经放弃开发。
2023年7月13日,苹果发布了Safari浏览器技术预览版新版本,版本号升至174,主要修复了存在于层叠样式表、CSS Container Queries、Web API等功能中的错误,并改进其性能。Safari作为iOS系统的默认浏览器,在各Apple设备上都有较好的体验,得益于JavaScript引擎,Safari 浏览器运行非常迅捷。同时Safari集成了视频播放、智能搜索、文本翻译以及资源浏览等功能,在发布之初就大受欢迎。
App Store
2008年3月6日,苹果公司对外发布了针对iPhone的应用开发包(SDK),供免费下载,以便第三方应用开发人员开发针对iPhone及iPod Touch的应用软件。同年7月11日,苹果App Store正式上线。2009年1月16日,APP Store已有逾1.5万个应用,超过5亿次下载。
2017年苹果WWDC开发者大会上,App Store的UI界面得到了重构,首屏变成了“Today”应用推荐页卡,同时连接性也会大幅提升,而对于开发者来说,发布应用的审核周期也变得更快。此外,新的App Store中加入了专门的游戏标签,“游戏”和“应用”将会作为两个完全分离的类别出现。应用的内购项目也将直接显示在App Store中,用户可以在不打开应用的情况下直接在商店中完成内购。2022年5月26日,苹果公司官网发布新闻稿称,Apple中华区的注册开发者数量现已超过500万。.
Siri
苹果的Siri应用可以通过语音来完成发送信息、安排会议等诸多事务。大部分日常事项可以通过和Siri的语音交流来实现,iOS中的Siri拥有新外观、新声音和新功能。它的界面经过重新设计,以淡入视图浮现于任意屏幕画面的最上层。Siri回答问题的速度很快,同时能查询更多信息源,如百科等。经过几次版本更新后,Siri能承担更多任务,如回电话、设置闹钟、调节屏幕亮度及音量高低、查询天气及播放音乐广播等。
FaceTime
FaceTime是iOS系统自带的音视频通话功能应用,可以在受支持的iOS或iPadOS设备上通过无线局域网或蜂窝移动网络进行 FaceTime通话。拨打FaceTime通话,需要知道对方的电话号码或对方注册的电子邮件地址,拨打成功之后就可以远隔千里而实时看到对方,同时FaceTime还提供了屏幕共享、同播共享、人像背景模糊、空间音频等辅助功能
Apple Music
Apple Music不只是一个音乐app,它包含了音乐服务、网络电台和音乐社交平台。Apple Music在发布之初约有300万首歌曲,Apple Music在国内的合作方式是直接与唱片公司签约,并不是嫁接在QQ网易云音乐等某个音乐服务上,Apple Music可以将已购买的音乐下载下来。Apple Music还提供了无损音频和空间音频,支持杜比实验室全景声,使用户得到更好的体验,同时它的自动推荐、Apple播客和唱歌功能也为用户带来了新的体验。
iMessage
iMessage信息是一种安全的信息服务,可用于在 IPhoneiPad麦金塔Apple Watch上的“信息” App中发送和接收信息。如果有人通过iMessage信息将信息发送至电子邮件地址或电话号码,可以在设置为通过该电子邮件地址或电话号码接收信息的所有 Apple设备上收到该信息。查看iMessage信息对话时,可以看到从任何设备发送的所有信息,因此无论身处何处都可以与他人保持联系。
相机
iOS的相机功能可以将所有的拍摄模式置于显要位置,包括照片、视频、全景模式和正方形模式。用户还可以为拍摄的照片选择多种风格和滤镜,同时相机还拥有即时抓拍、拍摄快录视频、连拍等多种功能。另外iPhone Pro机型配备微距摄影功能,这项功能借助配备先进镜头和自动对焦系统的全新超广角相机,在距离拍摄对象近达 2 厘米的位置仍可清晰对焦。
隔空投送
通过隔空投送,用户能够以无线方式将照片、视频、网站和位置等发送到附近的其他设备和 Mac 电脑。“AirDrop”使用无线局域网和Bluetooth来传输信息,因此必须将它们都打开。若要使用“隔空投送”,用户还需要通过 Apple ID 登录。出于安全原因,传输会加密,接收者可以接受或拒绝收到的每一个传输请求。在运行iOS 17或更高版本的受支持机型上,用户可以通过靠近两台iOS设备来传输要共享的文件。
CarPlay
CarPlay 车载可以将iOS设备与车辆的仪表盘系统进行结合。如果汽车配备支持CarPlay,用户就可以连接到iOS设备上,并使用汽车的内置显示屏和控制键、包括Siri功能与之互动。用户能够在驾驶车辆时智能、安全地使用各项iOS功能,如打开导航、拨打电话、收发信息、听歌等。不仅如此,CarPlay 车载还能提供更多的app类别和适用于CarPlay 车载仪表盘的自定墙纸。
控制中心
通过控制中心用户可以快速访问最常用的功能。从屏幕的右下角向上轻扫,即可打开控制中心,然后就可以打开或关闭飞行模式、无线局域网、蓝牙和勿扰模式,锁定屏幕的方向或调整它的亮度,播放、暂停或跳过歌曲,连接支持AirPlay的设备,还能快速使用手电筒、定时器、计算器和相机等应用。关闭控制中心,则可以从屏幕底部向上轻扫或轻点屏幕。
市场
2012年美国市场中Android市场份额预计将占智能手机市场份额的43%,相比2011年提高了6个百分点,到2014年将有50%的智能手机将采用Android操作系统。但苹果公司的份额并没有因此受损,iOS的份额也将提升,在2010年到2014年间,eMarketer估计美国移动操作系统市场中苹果智能手机的市场份额将从28%增长到36%,增速为29%
2014年世界智能手机市场中,Android智能机出货量为10.593亿部,较2013年的8.022亿部增长32.0%;市场份额为81.5%。iOS手机出货量为1.927亿部,较2013年的1.534亿部增长25.6%;市场份额为14.8%。
2021年1月28日消息,市调机构IDC发布的最新数据显示,苹果公司2020年四季度出货量上升22%,占据了全球智能手机市场23.4%的份额。
2022年4月,StockApps 指出移动操作系统的世界市场份额中 Android 已从 2018 年的 77.32%下降到 2022 年 1 月的 69.74% ,苹果 iOS 从 19.4% 增加到了 25.49% 。尽管 Android 是大多数地区的首选,但北美市场还是 iOS 占主导,且两大移动操作系统的竞争相当激烈。研究指出,2022年1月亚洲南美洲大陆的 Android 份额分别占 81% 和 90% ,iOS 的亚洲与南美洲的份额为 18% 和 10% 。至于其它手机操作系统的开发商,它们在两大洲的总计份额都不到 1% 。在北美洲大洋洲, iOS 拿到了移动操作系统市场的 54% 份额,Android 也近 45%,其余开发商再次总计不到 1% 。
根据2022年统计数据,Android 是世界上最大的操作系统,市场份额超过 70%, iOS 以近 25% 的市场份额位居第二。同时iOS市场在美国、日本英国等利基市场正经历增长,iOS和Android在美国的市场份额为iOS 59.17%,Android 40.54%。 在日本,iOS 的市场份额接近 63%。 同样,在英国,iOS 远远超过 Android
尽管 iOS 的全球市场份额比 Android 少50%,但 iOS 的2022收入为 21.5 亿美元,几乎是 Android收入12.1 亿美元的两倍。因此,就全球移动操作系统市场份额而言,除了 Android 和 iOS 之外,市场上没有第三者。 从当前统计数据来看,很明显 Android 的政策是最大限度地提高市场渗透率并吸引最大数量的用户, 而 iOS 倾向于在发达市场保持收入驱动的地位。 Android 赢得了 iOS 和 Android 之间的市场份额博弈,但 iOS 已经赶上了更好的收入来源。
Counterpoint数据显示,2023年第一季度,在全球市场,安卓系统占据了78%的手机操作系统市场,而苹果iOS系统市场占比为20%,华为鸿蒙系统占据了全球市场份额的2%。
2023年3季度数据显示,自2021年4季度以来,苹果IOS操作系统在中国市场份额从23%下降至14%,而鸿蒙系统份额则从3%增加至13%。外界预测,2024年鸿蒙所占份额将超过iOS。
安全
安全启动链系统
启动过程的每一步都包含被苹果公司密码签名以确保完整性的组件,只有验证了信任链才会继续,这包括引导装载程序、内核、内核扩展和基带固件。 当iOS设备打开后,应用处理器会立即从引导芯片执行代码,这些不可变的代码在芯片制造时就被设定好并且默认可信。iboot依次轮流核实低级别的引导加载程序并开始运行iOS内核。如果引导过程中某一步出现问题,系统启动将会停止,设备屏幕会显示“连接到“iTunes”,需进入恢复模式,如果引导芯片不能加载或核实低级别引导加载程序,设备会进入DFU模式。不管哪种情况, 设备必须通过USB连接到itunes并恢复出厂设置。
沙盒机制
苹果公司的操作系统OS X和iOS都运用了沙盒技术来实现访问控制,即iOS应用程序只能在与自身程序密切关联或为该程序创建的文件系统中读取信息,不可访问其它区域。沙盒是由用户控件库函数、内核扩展、服务器构成,用户控件库函数是用来初始化和配置沙盒的。 iOS 上的应用程序通过调用 sandbox-int 来启动系统沙盒,依靠 libsandbox.dylib库来初始化函数后被TrustedBSD子系统处理。最后, Sandbox.kext进程会为当前进程的沙盒设定规则,不同的系统调用会有不同的进程资源访问规则,Sandbox会通过正则表达式判定有关进程是不是遵循预期的访问规则
ASLR技术
ASLR即地址空间布局随机化,此技术作用在于防御缓冲区溢出攻击。在iOS中,二进制文件、库文件、动态链接文件、栈和堆内存地址的位置全部是随机的。通过对堆、栈等线性区的随机化布局,使得攻击者对各区域基地址的预测难度大增,从而防止了攻击者对攻击代码的直接定位。 ASLR技术虽给缓冲区溢出提供了强有力的保护,但并不是绝对安全的, 仍存在被暴力破解的可能。因此,缓冲区溢出不能只依赖一种技术,各种技术都有其局限性,只有整合多种安全技术,才能更有效的防御缓冲区溢出这类攻击。
文件数据保护技术
iOS设备除了有硬件加密功能外,苹果公司还使用了数据保护技术来进一步保护设备闪存中的数据存储。考虑到设备经常被开启并连接到网络,随时随地接收电话、信息、邮件等,数据保护技术成为移动设备安全的关键。 数据保护技术允许设备在不解密敏感数据前提下响应一些事件,如接收来电和在锁定时下载新的数据。通过分配给每个文件一个类,个人的行为在基于单个文件的条件下得到了控制。 当数据需要被访问时,数据保护技术会在每个类保护数据。访问权的决定在于类关键字是否未被锁定。 数据保护基于硬件加密技术,是通过构建和管理关键字层级来实现的
iOS的编程语言
Objective-C
Objective-C是用来开发Mac和iOS应用程序所用到的开发语言,是一种编译型开发语言,即在程序执行之前会经过编译过程,把程序编译成机器语言。从名称就可以看出,Objective-C是基于c语言的,实际上是C语言的一个扩展集,在其基础上加上了面向对象的方法,所以Objective-C的语法和概念同其他基于C语言衍生的开发语言是类似的。在下载安装xcode后,编程人员可选择Objective-C作为程序语言进行编程并输入其他项目,如项目名称和标示。然后按照Objective-C的基本数据类型和书写规范即可完成iOS程序的开发,其中基本数据类型有char、int、float、double和BOOL、NSInteger等。
Swift
Swift语言是苹果公司重点推广的现代计算机语言,其定位不仅仅是开放苹果公司相关软件。苹果公司在2015年底已将Swift开源,任何人都可以参考其源代码。在苹果公司的介绍中,Swift是一门专为Cocoa(Mac)和cocoa touch(iOS)开发而创造的“革命性的”的全新编程语言。Swift集交互式、趣味性、语法简洁且富于表现等特点于一体。Swift可以在未来的项目中使用,也可以用于现有的项目,因为Swift代码完全可与Objective-C代码同时运行。Swift作为苹果的新商业战略,将吸引更多的开发者入门,从而增强App Store和Mac Store本来就已经有的应用数量基础。
技术
Cocoa Touch框架
Mac OS操作系统中,术语Cocoa是指Foundation框架和Applicationkit框架。术语cocoa touch是指Foundation框架和UIKit框架。由此可见,Cocoa是一种支持应用程序提供丰富用户体验的框架。应用程序服务层包含对打印和图形呈现的支持,包括Quartz、OpenGL和QuickTime。Cocoa包括Foundation框架和AppKit框架。Foundation框架提供的类用于处理集合、字符串、内存管理、文件系统、存档等。AppKit框架中提供的类可以管理视图、窗口、文档等用户界面。
CocoaTouch框架用于IPhoneiPod Touch的应用程序即iOS开发。Cocoa和cocoa touch都有Foundation框架。然而在CocoaTouch下,UIKit框架代替了AppKit框架,以便为很多相同类型的对象提供支持,如窗口、视图、按钮、文本域等。另外,CocoaTouch还提供使用加速器(它与GPS和Wi-Fi信号一样都能跟踪位置)的类和触摸式界面,并且去掉了不需要的类,如支持打印的类。
Xcode集成开发环境
要开发iOS的应用程序,需要一台安装有xcode工具的苹果计算机。Xcode是苹果提供的开发工具集,提供了项目管理、代码编辑、创建执行程序、代码调试、代码库管理和性能调节等功能。这个工具集的核心就是Xcode程序,提供了基本的源代码集成开发环境
xcode是一款强大的专业开发工具,可以简单快速,并以我们熟悉的方式执行绝大多数常见的软件开发任务。相对于创建单一类型的应用程序所需要的能力而言,Xcode要强大得多,设计它的目的是使我们可以创建任何想得到的软件产品类型,从Cocoa及Carbon应用程序,到内核扩展及Spotlight导入器等各种开发任务,Xcode都能完成。Xcode独具特色的用户界面可以帮助我们以各种不同的方式来漫游工具中的代码,并且可以访问工具箱下面的大量功能,包括GCCjavac、jikes和gdb,这些功能都是制作软件产品需要的。它是一个由专业人员设计、又由专业人员使用的工具。
UIKit框架
UIKit框架是IOS应用开发最常用和最重要的框架,UIKit中提供了实现应用程序的基本类,如检测触摸屏操作、动作等用户操作。所有的IOS应用程序都基于UIKit框架,它是一个轻量的javascript的UI框架。该框架提供了一系列类来管理和创建应用程序对象、用户视图、事件处理、绘制图形窗口、视图等,提供的UI组件包括对话框、确认、颜色选择、翻转卡、上下文菜单及提醒框等。
UIKit框架是应用程序的基础,它通过main函数和UIApplication Main函数进行对用户界面的管理、事件的管理和应用程序整体运行的管理。当进入应用程序后,main函数和UIApplication Main函数相继执行,然后通过初始化窗口信息来载入应用程序的主窗口,接着会处理相应的响应事件。
Core Data框架
Core Data框架提供的是对象一关系映射(object—relational mapping)功能,即Core Data能够将Objective-C对象转化成数据,以保存在SQLite数据库文件中,也可以将保存后的数据还原成Objective-C对象(SQLite是一种通过单个文件保存数据的关系数据库)。Core 数据可以只读取已存对象中的一小部分。如果取出的对象有修改,也只需要更新相应部分的文件。如果需要在文件系统和RAM之间传送大量模型对象,那么Core Data的这种增量读取、更新、删除和插入的特性可以大幅提高应用的性能。
Core Data比SQLite做了更进一步的封装,SQLite 提供了数据的存储模型,并提供了一系列API,可以通过 API 读写数据库,去处理想要处理的数据。但是 SQLite 存储的数据和编写代码中的数据(比如一个类的对象)并没有内置的联系,必须编写代码去一一对应。 而 Core 数据 却可以解决一个数据在持久化层和代码层的一一对应关系。也就是说,处理一个对象的数据后,通过保存接口,可以自动同步到持久化层里,而不需要去编写额外的代码。
Auto Layout布局
Auto Layout(自动布局)提供了一种灵活而强大的系统,该系统可以描述视图与其内容相互之间的关系,也可以描述视图及其内容与父视图之间的关系。与原来的设计方法相比,这一技术具有更强的布局控制能力,其自定义范围比采用frame、spring和strut所能获得的范围更广。从处理边界情况(edgecase)到创建视图之间的相互关系,Auto Layout都能处理。此外,Auto Layout与苹果公司的许多的应用编程接口(API)兼容,包括动画(animation)、动画效果(motioneffect)和精灵(sprite)。
AutoLayout的工作原理是通过创建屏幕上的对象之间的关系来实现布局。它指定运行系统如何自动摆放视图,其结果是产生一组适合屏幕和窗口几何形状的健壮规则。使用Auto Layout,可以描述一些约束,用来指定视图之间的关系;也可以设置一些视图属性,用来描述视图与其内容之间的关系。
Core Animation框架
动画效果是iOS界面的重要特色。如果使用恰当,则能给予用户视觉线索,帮助了解应用的工作流程。Core AnimationAPI包含执行界面动画所需的类和函数,将Quartz Core框架加入项目后就可以使用Core Animation。
Core Animation的两个主类是CALayer和CAAnimation。CALayer实例本质上是一块包含一幅位图(bitmap)的缓冲区。绘制一个层(或一组层)时,系统会启动硬件加速渲染(rendering),所以层在屏幕上的绘图速度会非常快。与视图类似,层也以层次结构的形式排列,即层可以有子层,层本身是指iOS编程中的一个概念,但是这里也用层来代表CALayer实例。
当视图在层上完成绘图后,系统会将层拷贝至屏幕。这里有一个专有名词图像合成(composite)。图像合成是指根据每个像素的不透明度(opacity),将一组层按照特定的顺序拷贝至屏幕。因此,这里的完整描述应该是视图先在层上完成绘图,然后系统会将所有的层合成至屏幕。CAAnimation对象可以在一定时间内持续引发某个数值的变化,通常会通过CAAnimation对象修改层的某个属性(如opacity)。
iCloud存储和同步
iCloud是指无线数据存储和设备同步服务,可以将音乐、照片、文档、应用、通讯录、日程安排和其它个人数据提供在线存储和备份,具有一个自动化的同步层,让用户的内容可跨多部不同的设备保持无缝获取和最新状态。
设置 iCloud 云盘后,可以将文件和文件夹储存在云空间中,从而释放设备上的空间。可以在任何已开启 iCloud 云盘的设备上看到这些内容。相关内容会在 IPhoneiPadiPod Touch 上的“文件” App 以及 mac 上的“访达”中显示。使用 微软视窗 版 icloud 时,可以通过 Windows 电脑上的“文件资源管理器”访问文件。此外还可以使用网页浏览器,在 上访问储存在 iCloud 云盘中的文件和文件夹。由于文件储存在云空间中,因此在某一台设备上进行的更改(比如将文件添加至文件夹、重新命名文件或删除文件)都会自动出现在所有设备上,无论从何处访问,都会看到最新版本的文件。
软件事件
2012年,苹果在iOS 6上发布了苹果地图苹果公司地图)替代了谷歌地图,但地图的问题非常严重,如过时信息和方向错误等。美国苹果公司首席执行官蒂姆·库克在发表于苹果官网的一封公开信中说,苹果此次未能兑现用世界级产品带来最佳用户体验的承诺,对iOS6操作系统中的地图服务给用户带来的不便“深感抱歉”。
2014年iOS 8推出市场之后遭遇了多次问题,包括应用程序闪退,WiFi连接故障,电池电量消耗过快等。后续进行了iOS8.0.1的版本升级,但升级完成后无法使用Touch ID和移动网络,与砖头无异,不断爆出的问题对苹果公司的口碑是比较大的打击。
2017年12月,用户对IPhone的评估显示,一旦电池寿命开始受到影响,老款手机的处理能力将会受到限制。12月20日,苹果通过科技媒体发布了公告,承认的确限制了旧机型的性能。但他们强调,这个功能的存在是为了防止老旧机型意外关机。
2021年5月,根据广告商联盟机构Post-IDFA Alliance公布调查数据显示,只有36.5%的iOS 14.5用户选择接受广告跟踪,这导致广告商纷纷转向安卓平台。APP反追踪(App Tracking Transparency,简称ATT)是iOS 14.5新引入的功能,允许用户拒绝跨应用程序和网络的广告跟踪。这个有争议的功能禁用了使用最广泛的跟踪标识符之一IDFA。
2021年7月18日,Amnesty International在一份报告中指出,IPhone一旦感染NSO Group的“飞马”恶意软件,其便能够自主完成收集电子邮件、通话记录、社交媒体帖子、用户密码、联系人列表、图片、视频、录音和浏览历史记录等一系列操作。2021年10月7日,日本公平贸易委员会(JFTC)将调查苹果公司谷歌是否利用他们在智能机操作系统市场的支配地位来排除市场竞争,严重限制消费者选择。
2022年8月17日,苹果公司发布了两份安全报告,承认公司的智能手机iPhone、平板电脑iPadiMac电脑等产品存在严重的安全漏洞。漏洞编号分别是CVE-2022-32894和CVE-2022-32893,主要影响以下两部分:(1)内核:应用程序或许能够以内核权限执行任意代码;(2)WebKit:处理恶意制作的网页内容可能会导致任意代码执行;这些漏洞一旦被利用,黑客可直接获得设备的管理权限。
2023年10月2日,苹果承认iOS17操作系统存在漏洞,导致新发售的iPhone15系列运行温度过高,将使用系统升级的方式来解决,此前苹果还将发热问题甩锅给第三方开发者,其中包括Instagram优步和《狂野飙车9》等App。
2024年2月16日,苹果公司停止签署 iOS 17.3,阻止已升级用户降级到该版本。在2月8日发布的 iOS 17.3.1 之后,iOS 17.3 不再签名,该更新添加了对文本相关错误的修复。
2024年6月6日,根据苹果IOS系统状态页面显示,苹果旗下的天气服务于北京时间6月6日凌晨 2 点 10 分出现服务中断,导致用户等待很长时间才能看到天气预报,或者无法显示。而本次受影响的不仅仅局限于中国,全球苹果公司用户都受到天气服务中断影响。这并非苹果天气服务首次出现大规模中断,2023 年 5 月苹果天气应用连续 3 次出现故障,无法获得天气数据。
影响评价
环球网表示,“2007年发布的初代iPhone以及搭载的iOS系统对后续智能手机的设计产生了巨大的影响,触屏手机和多点触控模式成为智能手机发展新趋势。”
出版《包装世界》一文表示,“苹果在技术创新方面的成就,使其受到了疯狂追捧。它最大的特色还在于工业设计美学的成就。在此之前从未有过手机能像苹果这样集精巧、轻盈、简洁、华丽于一体,从手感、质感和美感等各方面追求产品美学的巅峰和功能的专注完美。”
中国经济周刊—经济网表示,“iOS作为苹果公司自主研发的系统在使用上会更加的流畅,针对新机而言,Android和苹果不会有太大的区别,刚开始使用的时候,系统都是非常的流畅,不会出现卡顿的现象,但是使用久之后安卓系统的手机就会卡顿,反而IPhone依旧流畅。这也是安卓手机和苹果手机的一大差距,iOS系统也是行业内最出色的系统。一项由Beyond Identy进行的调查中考察了1003名美国人的手机安全感受,该调查显示49%的安卓用户正在考虑改用iPhone,他们认为iPhone在安全和隐私方面具有优势。”
苹果公司前任首席设计官乔纳森 · 艾弗2017年公开表示,苹果手机设计越来越乏味,系统创新越来越少,并宣布自己将离职。
2018年新京报表示,“苹果公司的创新能力正在危险地萎缩,苹果的一些新技术在市场上经常出现专利纠纷,并且一些新技术出现了不稳定的问题,特别是前几年爆发的iOS漏洞、无故关机等问题已经影响了它在消费者心目中的形象”。
美团CEO王兴2020年表示,“手机行业的人远比普通人更清楚苹果有多强。”
2023年6月俄罗斯总统新闻秘书、克里姆林宫发言人德米特里·佩斯科夫表示,“俄公务人员使用是不可接受且被禁止的。”俄罗斯联邦安全局(FSB)6月1日表示,“他们已经发现美国国家安全局利用未知的恶意软件入侵苹果手机,进行间谍活动。”
参考资料
更新你的 iPhone 或 iPad.苹果支持.2023-11-09
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关于 iOS 6 更新.Apple 支持.2023-10-19
关于 iOS 7 更新.Apple 支持.2023-10-19
iOS 12 今日正式发布.Apple 官方网站.2023-10-19
Apple previews iOS 13.Apple 官方网站.2023-10-19
iOS 14 今日正式推出.Apple 官方网站.2023-10-19
关于 iOS 17 更新.Apple 支持.2023-10-19
苹果iOS 17.7 RC发布.IT之家-今日头条.2024-09-10
Safari 浏览器.Apple 支持.2023-10-20
Safari 浏览器.Apple 官方网站.2023-10-26
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关于iPhone上的iMessage信息.Apple支持.2023-11-09
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eMarketer:Android系统美国智能手机份额继续攀升.中文互联网数据资讯中心.2023-11-09
..2023-10-26
苹果承认:系统存在漏洞.今日头条.2023-10-26
梨视频.新浪微博.2024-02-16
目录
概述
发展历史
iOS命名由来
iOS标志
iPhone OS的发布及发展
改名“iOS”
快速发展
开发历程
版本更新
界面
系统架构
触摸层(CocoaTouch Layer)
媒体层(Media Layer)
核心服务层(CoreServices Layer)
核心操作系统层(CoreOS Layer)
应用程序
Safari
App Store
Siri
FaceTime
Apple Music
iMessage
相机
隔空投送
CarPlay
控制中心
市场
安全
安全启动链系统
沙盒机制
ASLR技术
文件数据保护技术
iOS的编程语言
Objective-C
Swift
技术
Cocoa Touch框架
Xcode集成开发环境
UIKit框架
Core Data框架
Auto Layout布局
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iCloud存储和同步
软件事件
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参考资料