【喵神】 SwiftUI 的一些初步探索 (二)

我已经计划写一本关于 SwiftUI 和 Combine 编程的书籍,希望能通过一些实践案例帮助您快速上手 SwiftUI 及 Combine 响应式编程框架,掌握下一代客户端 UI 开发技术。现在这本书已经开始预售,预计能在 10 月左右完成。如果您对此有兴趣,可以查看 ObjC 中国的产品页面了解详情及购买。十分感谢!

上一篇继续对 SwiftUI 的教程进行一些解读。

教程 2 – Building Lists and Navigation

Section 4 – Step 2: 静态 List

var body: some View {
    List {
        LandmarkRow(landmark: landmarkData[0])
        LandmarkRow(landmark: landmarkData[1])
    }
}

这里的 ListHStack 或者 VStack 之类的容器很相似,接受一个 view builder 并采用 View DSL 的方式列举了两个 LandmarkRow。这种方式构建了对应着 UITableView 的静态 cell 的组织方式。

public init(content: () -> Content)

我们可以运行 app,并使用 Xcode 的 View Hierarchy 工具来观察 UI,结果可能会让你觉得很眼熟:

实际上在屏幕上绘制的 UpdateCoalesingTableView 是一个 UITableView 的子类,而两个 cell ListCoreCellHost 也是 UITableViewCell 的子类。对于 List 来说,SwiftUI 底层直接使用了成熟的 UITableView 的一套实现逻辑,而并非重新进行绘制。相比起来,像是 Text 或者 Image 这样的单一 ViewUIKit 层则全部统一由 DisplayList.ViewUpdater.Platform.CGDrawingView 这个 UIView 的子类进行绘制。

不过在使用 SwiftUI 时,我们首先需要做的就是跳出 UIKit 的思维方式,不应该去关心背后的绘制和实现。使用 UITableView 来表达 List 也许只是权宜之计,也许在未来也会被另外更高效的绘制方式取代。由于 SwiftUI 层只是 View 描述的数据抽象,因此和 React 的 Virtual DOM 以及 Flutter 的 Widget 一样,背后的具体绘制方式是完全解耦合,并且可以进行替换的。这为今后 SwiftUI 更进一步留出了足够的可能性。

Section 5 – Step 2: 动态 ListIdentifiable

List(landmarkData.identified(by: \.id)) { landmark in
    LandmarkRow(landmark: landmark)
}

除了静态方式以外,List 当然也可以接受动态方式的输入,这时使用的初始化方法和上面静态的情况不一样:

public struct List<Selection, Content> where Selection : SelectionManager, Content : View {
    public init<Data, RowContent>(
        _ data: Data, action: @escaping (Data.Element.IdentifiedValue) -> Void,
        rowContent: @escaping (Data.Element.IdentifiedValue) -> RowContent) 
    where 
        Content == ForEach<Data, Button<HStack<RowContent>>>, 
        Data : RandomAccessCollection, 
        RowContent : View, 
        Data.Element : Identifiable
        
    //...
}

这个初始化方法的约束比较多,我们一行行来看:

  • Content == ForEach<Data, Button<HStack<RowContent>>> 因为这个函数签名中并没有出现 ContentContent 仅只 List<Selection, Content> 的类型声明中有定义,所以在这与其说是一个约束,不如说是一个用来反向确定 List 实际类型的描述。现在让我们先将注意力放在更重要的地方,稍后会再多讲一些这个。
  • Data : RandomAccessCollection 这基本上等同于要求第一个输入参数是 Array
  • RowContent : View 对于构建每一行的 rowContent 来说,需要返回是 View 是很正常的事情。注意 rowContent 其实也是被 @ViewBuilder 标记的,因此你也可以把 LandmarkRow 的内容展开写进去。不过一般我们会更希望尽可能拆小 UI 部件,而不是把东西堆在一起。
  • Data.Element : Identifiable 要求 Data.Element (也就是数组元素的类型) 上存在一个可以辨别出某个实例的满足 Hashable 的 id。这个要求将在数据变更时快速定位到变化的数据所对应的 cell,并进行 UI 刷新。

关于 List 以及其他一些常见的基础 View,有一个比较有趣的事实。在下面的代码中,我们期望 List 的初始化方法生成的是某个类型的 View

var body: some View {
    List {
        //...
    }
}

但是你看遍 List 的文档,甚至是 Cmd + Click 到 SwiftUI 的 interface 中查找 View 相关的内容,都找不到 List : View 之类的声明。

难道是因为 SwiftUI 做了什么手脚,让本来没有满足 View 的类型都可以“充当”一个 View 吗?当然不是这样…如果你在运行时暂定 app 并用 lldb 打印一下 List 的类型信息,可以看到下面的下面的信息:

(lldb) type lookup List
...
struct List<Selection, Content> : SwiftUI._UnaryView where ...

进一步,_UnaryView 的声明是:

protocol _UnaryView : View where Self.Body : _UnaryView {
}

SwiftUI 内部的一元视图 _UnaryView 协议虽然是满足 View 的,但它被隐藏起来了,而满足它的 List 虽然是 public 的,但是却可以把这个协议链的信息也作为内部信息隐藏起来。这是 Swift 内部框架的特权,第三方的开发者无法这样在在两个 public 的声明之间插入一个私有声明。

最后,SwiftUI 中当前 (Xcode 11 beta 1) 只有对应 UITableViewList,而没有 UICollectionView 对应的像是 Grid 这样的类型。现在想要实现类似效果的话,只能嵌套使用 VStackHStack。这是比较奇怪的,因为技术层面上应该和 table view 没有太多区别,大概是因为工期不太够?相信今后应该会补充上 Grid

教程 3 – Handling User Input

Section 3 – Step 2: @StateBinding

@State var showFavoritesOnly = true

var body: some View {
    NavigationView {
        List {
            Toggle(isOn: $showFavoritesOnly) {
                Text("Favorites only")
            }
    //...
            if !self.showFavoritesOnly || landmark.isFavorite {

这里出现了两个以前在 Swift 里没有的特性:@State$showFavoritesOnly

如果你 Cmd + Click 点到 State 的定义里面,可以看到它其实是一个特殊的 struct

@propertyWrapper public struct State<Value> : DynamicViewProperty, BindingConvertible {

    /// Initialize with the provided initial value.
    public init(initialValue value: Value)

    /// The current state value.
    public var value: Value { get nonmutating set }

    /// Returns a binding referencing the state value.
    public var binding: Binding<Value> { get }

    /// Produces the binding referencing this state value
    public var delegateValue: Binding<Value> { get }
}

@propertyWrapper 标注和上一篇中提到@_functionBuilder 类似,它修饰的 struct 可以变成一个新的修饰符并作用在其他代码上,来改变这些代码默认的行为。这里 @propertyWrapper 修饰的 State 被用做了 @State 修饰符,并用来修饰 View 中的 showFavoritesOnly 变量。

@_functionBuilder 负责按照规矩“重新构造”函数的作用不同,@propertyWrapper 的修饰符最终会作用在属性上,将属性“包裹”起来,以达到控制某个属性的读写行为的目的。如果将这部分代码“展开”,它实际上是这个样子的:

// @State var showFavoritesOnly = true
   var showFavoritesOnly = State(initialValue: true)
    
var body: some View {
    NavigationView {
        List {
//          Toggle(isOn: $showFavoritesOnly) {
            Toggle(isOn: showFavoritesOnly.binding) {
                Text("Favorites only")
            }
    //...
//          if !self.showFavoritesOnly || landmark.isFavorite {
            if !self.showFavoritesOnly.value || landmark.isFavorite {

我把变化之前的部分注释了一下,并且在后面一行写上了展开后的结果。可以看到 @State 只是声明 State struct 的一种简写方式而已。State 里对具体要如何读写属性的规则进行了定义。对于读取,非常简单,使用 showFavoritesOnly.value 就能拿到 State 中存储的实际值。而原代码中 $showFavoritesOnly 的写法也只不过是 showFavoritesOnly.binding 的简化。binding 将创建一个 showFavoritesOnly 的引用,并将它传递给 Toggle。再次强调,这个 binding 是一个引用类型,所以 Toggle 中对它的修改,会直接反应到当前 View 的 showFavoritesOnly 去设置它的 value。而 State 的 value didSet 将触发 body 的刷新,从而完成 State -> View 的绑定。

在 Xcode 11 beta 1 中,Swift 中使用的修饰符名字是 @propertyDelegate,不过在 WWDC 上 Apple 提到这个特性时把它叫做了 @propertyWrapper。根据可靠消息,在未来正式版中应该也会叫做 @propertyWrapper,所以大家在看各种资料的时候最好也建议一个简单的映射关系。

如果你想要了解更多关于 @propertyWrapper 的细节,可以看看相关的提案论坛讨论。比较有意思的细节是 Apple 在将相应的 PR merge 进了 master 以后又把这个提案的打回了“修改”的状态,而非直接接受。除了 @propertyWrapper 的名称修正以外,应该还会有一些其他的细节修改,但是已经公开的行为模式上应该不会太大变化了。

SwiftUI 中还有几个常见的 @ 开头的修饰,比如 @Binding@Environment@EnvironmentObject 等,原理上和 @State 都一样,只不过它们所对应的 struct 中定义读写方式有区别。它们共同构成了 SwiftUI 数据流的最基本的单元。对于 SwiftUI 的数据流,如果展开的话足够一整篇文章了。在这里还是十分建议看一看 Session 226 – Data Flow Through SwiftUI 的相关内容。

教程 5 – Animating Views and Transitions

Section 2 – Step 4: 两种动画的方式

在 SwiftUI 中,做动画变的十分简单。Apple 的教程里提供了两种动画的方式:

  1. 直接在 View 上使用 .animation modifier
  2. 使用 withAnimation { } 来控制某个 State,进而触发动画。

对于只需要对单个 View 做动画的时候,animation(_:) 要更方便一些,它和其他各类 modifier 并没有太大不同,返回的是一个包装了对象 View 和对应的动画类型的新的 Viewanimation(_:) 接受的参数 Animation 并不是直接定义 View 上的动画的数值内容的,它是描述的是动画所使用的时间曲线,动画的延迟等这些和 View 无关的东西。具体和 View 有关的,想要进行动画的数值方面的变更,由其他的诸如 rotationEffectscaleEffect 这样的 modifier 来描述。

在上面的 教程 5 – Section 1 – Step 5 里有这样一段代码:

Button(action: {
    self.showDetail.toggle()
}) {
    Image(systemName: "chevron.right.circle")
        .imageScale(.large)
        .rotationEffect(.degrees(showDetail ? 90 : 0))
        .animation(nil)
        .scaleEffect(showDetail ? 1.5 : 1)
        .padding()
        .animation(.spring())
}

要注意,SwiftUI 的 modifier 是有顺序的。在我们调用 animation(_:) 时,SwiftUI 做的事情等效于是把之前的所有 modifier 检查一遍,然后找出所有满足 Animatable 协议的 view 上的数值变化,比如角度、位置、尺寸等,然后将这些变化打个包,创建一个事物 (Transaction) 并提交给底层渲染去做动画。在上面的代码中,.rotationEffect 后的 .animation(nil) 将 rotation 的动画提交,因为指定了 nil 所以这里没有实际的动画。在最后,.rotationEffect 已经被处理了,所以末行的 .animation(.spring()) 提交的只有 .scaleEffect

withAnimation { } 是一个顶层函数,在闭包内部,我们一般会触发某个 State 的变化,并让 View.body 进行重新计算:

Button(action: {
    withAnimation {
        self.showDetail.toggle()
    }
}) { 
  //...
}

如果需要,你也可以为它指定一个具体的 Animation

withAnimation(.basic()) {
    self.showDetail.toggle()
}

这个方法相当于把一个 animation 设置到 View 数值变化的 Transaction 上,并提交给底层渲染去做动画。从原理上来说,withAnimation 是统一控制单个的 Transaction,而针对不同 Viewanimation(_:) 调用则可能对应多个不同的 Transaction

教程 7 – Working with UI Controls

Section 4 – Step 2: 关于 View 的生命周期

ProfileEditor(profile: $draftProfile)
    .onDisappear {
        self.draftProfile = self.profile
    }

在 UIKit 开发时,我们经常会接触一些像是 viewDidLoadviewWillAppear 这样的生命周期的方法,并在里面进行一些配置。SwiftUI 里也有一部分这类生命周期的方法,比如 .onAppear.onDisappear,它们也被“统一”在了 modifier 这面大旗下。

但是相对于 UIKit 来说,SwiftUI 中能 hook 的生命周期方法比较少,而且相对要通用一些。本身在生命周期中做操作这种方式就和声明式的编程理念有些相悖,看上去就像是加上了一些命令式的 hack。我个人比较期待 ViewCombine 能再深度结合一些,把像是 self.draftProfile = self.profile 这类依赖生命周期的操作也用绑定的方式搞定。

相比于 .onAppear.onDisappear,更通用的事件响应 hook 是 .onReceive(_:perform:),它定义了一个可以响应目标 Publisher 的任意的 View,一旦订阅的 Publisher 发出新的事件时,onReceive 就将被调用。因为我们可以自行定义这些 publisher,所以它是完备的,这在把现有的 UIKit View 转换到 SwiftUI View 时会十分有用。

June 11, 2019 at 11:32AM via OneV’s Den http://bit.ly/2MMh8eb

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 0.0/5 (0 votes cast)
VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 0 (from 0 votes)
Share

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

使用新浪微博登录