Swift编程的15个技巧

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2016-03-03 10:42 by 副主编 mengyidan1988 评论(0) 有6017人浏览

Swift 移动开发

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相对于Objective-C，Swift是一种编译代码时速度更快、安全性与可靠性更高、同时具有可预测性的语言。下面我们列出了在实践中使用这种新语言时，所获取一些Swift使用技巧。这些技巧有助于让开发者编写出更干净的代码，并能帮助更熟悉Objective-C的程序员适应Swift编程，同时适用于在Swift上具有各种背景经历的人，请继续往下看。

章节的顺序是按照使用者对Swift的熟悉程度来排列的。第一部分是针对不太了解Swift的人，第二部分是针对初级入门者，而最后一部分是对于已在使用Swift的人。

你应当了解，但有可能不知道的Swift技巧
提高常数的可读性
在Swift中使用struct的简洁办法，就是在应用中制作一个适用所有常数的文件。由于Swift允许我们嵌用下面的结构，这种办法非常有用：

import Foundation
struct Constants {
    struct FoursquareApi {
        static let BaseUrl = "https://api.foursquare.com/v2/"
    }    
    struct TwitterApi {
        static let BaseUrl = "https://api.twitter.com/1.1/"
    }
    struct Configuration {
        static let UseWorkaround = true
    }    
}

嵌套让我们可以为常数生成一个命名空间（namespace）。例如：我们可以使用Constants.FoursquareApi.BaseUrl来访问Foursquare的BaseUrl常数，这样会使得数据可读性更高，并为相关的常数提供一系列封装。

为了提高性能，要避免NSObject与@objc
Swift允许我们将分类进行扩展，从NSObject到获取对象的Objective-Cruntime系统功能。还允许我们用@objc来注释Swift方法，以便在Objective-C runtime中使用。

支持Objective-C runtime，代表着系统不再通过通过静态或vtable分配，而是动态分配来调用方法。结果就是：在调用支持Objective-C运行的方法时，性能损失会高达四倍。在实际应用中，这种情况对性能的影响也许微不足道，不过这样一来，我们就知道通过Swift执行方法调用要比使用Objective-C快四倍。

在Swift中使用方法调配（Method Swizzling）
方法调配是替换一个已存在的方法实现。如果对此不熟悉，可以阅读这篇文章。Swift优化后，不再像Objective-C中那样，在runtime寻找方法的位置，而是直接调用内存地址。因此默认情况下，在Swift类中调配无法起效，除非：

用动态关键字禁用这种优化。这是最佳选择，如果数据库完全以Swift构建的话，这种选择也是最合理的方式。
扩展NSObject。如果单纯为了方法调配的话，不要用这种方式（而要采用动态的）。需要了解：在将NSObject作为基础类的已存在类中，方法调配是有效的，不过最好使用动态选择的方法。
在要调配的方法中使用@objc注释。如果我们想要调配的方法同时也需要使用Objective-C的代码，那么这种方法是最合适的。

引用

更新：根据要求，我们增加了一个完全使用Swift的调用样例。在这个样例中仍需要Objective-C runtime，不过类并非继承自NSObject，方法也未标记成@objc。

import UIKit
class AwesomeClass {
    dynamic func originalFunction() -> String {
        return "originalFunction"
    }  
    dynamic func swizzledFunction() -> String {
        return "swizzledFunction"
    }
}
let awesomeObject = AwesomeClass()
print(awesomeObject.originalFunction()) // prints: "originalFunction"
let aClass = AwesomeClass.self
let originalMethod = class_getInstanceMethod(aClass, "originalFunction")
let swizzledMethod = class_getInstanceMethod(aClass, "swizzledFunction")
method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod)
print(awesomeObject.originalFunction())  // prints: "swizzledFunction"

入门者所需的Swift技巧
清理异步代码
Swift在编写补齐函数（completion function）上语法非常简洁。在Objective-C中有completion block，不过出现的很晚，语法也有些粗糙，如下：

[self loginViaHttpWithRequest:request completionBlockWithSuccess:^(LoginOperation *operation, id responseObject) {
  [self showMainScreen];
} failure:^(LoginOperation *operation, NSError *error) {
  [self showFailedLogin];
}];

在Swift中有一种更简单的新型闭包语法。任何将闭包作为末尾参数的方法都可以使用Swift的新语法，让回调更简洁，如下：

loginViaHttp(request) { response in
  if response.success {
    showMainScreen()
  } else {
    showFailedLogin()
  }
}

控制对代码的访问
应该坚持用合适的访问控制修饰符（access control modifier）来封装代码。如果封装的好，无需记下思维过程，也无需询问代码编写者，就能理解这段代码是如何交互的。

Swift常见的访问控制机制有三种：私人访问、内部访问和公共访问。不过Swift中并没有常见于其它面向对象语言中的protected访问控制修饰符。为什么会这样呢？那是因为在子类中通过新的公共方法或属性，就可以显示protected方法或属性，因此实际上保护是无效的。而且由于从任何地方都能重写，因此protected并未给Swift编译器开启优化的机会。最后，由于protected阻止子类helper访问子类能够访问的信息，会让封装变差。想要了解Swift团队关于protected更多的想法，请点击这里查看。

实地实验与验证
Playground是苹果在2014年随Swift一起推出的一款交互式编程工具，可以用来测试及验证想法、学习Swift、与其他人分享概念。无需创建新项目，只需在运行Xcode的时候将playground选中就可以了。

也可以在Xcode中创建新的playground：

一旦有了playground，在编程时便能实时看到结果：

通过Playground可以将想法原型化，并以代码形式展示，同时还不会造成开启新项目的额外开销。

安全地使用可选值
可选值（optional）属性指的是这个属性或有效值或无值（为空）。通过可选值的名称+感叹号，格式为optionalProperty!，便可隐式解开一个可选值。一般这是需要避免的，因为感叹号暗示着“危险”。

不过有些情况下，隐式解开可选值是可以接受的。比如IBOutlets就是默认将可选值隐式解开的（在Interface Builder中点击拖拽时），因为UIKit假定我们是将对象接口（outlet）与IB连接起来的。IBOutlets在初始化之后已经设置好了，因此接口是可选值的，同时根据Swift规则，在初始化之后所有非可选值的属性必须有值。另一个通过名称获得UIImage的案例是存在于我们的asset catalog之中的：

let imageViewSavvyNewYearsParty = UIImageView(image: UIImage(named: "Savvy2016.png")!)

将默认值设置为常量属性，在不隐式打开可选值的情况下是无法做到的。也就是说，！仍旧代表“危险！”但在这种情况下，是告知我们需要当心错误，并在运行前验证名称是否相符。一般来讲，假如我们必须使用空值，app就会有崩溃的风险。用！来隐式打开值会让编译器知道，我们已经知道在运行时可选值不会为空。在几乎所有场景之中，这都是带有赌博性质的，因此最好使用if let模式来确定可选值是有有效值还是为空：

if let name = user.name {
    print(name)
} else {
    print("404 Name Not Found")
}

抛弃数字对象（NSNumber）
Objective-C使用C primitives来代表数字，用Foundation Objective-C API来提供数字对象类型，将primitives装箱拆箱。需要在primitives与对象类型之间切换时，代码会像 [array addObject:@(intPrimitive)]和[array[0] intValue]这样。Swift就不会有这种不当的机制。相对的，我们实际上可以向Swift字典和数组中添加Int / Float / AnyObject值。
下面是代替数字对象的一些Swift最常用的类型：

Swift: Objective-C
Int: [NSNumber integerValue]
UInt: [NSNumber unsignedIntegerValue]
Float: [NSNumber floatValue]
Bool: [NSNumber boolValue]
Double: [NSNumber doubleValue]

在用Objective-C编写的不同类型中，我们仍可以用数字对象来进行转换，不过在Swift中，转化值的常用方式是使用目标类型的构造函数。举个例子，如果我们从API中获得一个数字userID，将其在数字对象中打开并显示为字符串，在Objective-C中需要输入[userId stringValue]。而在Swift中数字对象不再使用（除非要向后兼容Objective-C），因为在Swift中，数字结构与在Objective-C中限制不同。

引用

注意：在使用Objective-C或依赖没有Swift封装的旧式代码库中，可能仍得使用数字对象。在这种情况下，数字对象API基本没什么变化。

相反，在Swift中我们通过构造函数进行等效转换。举个例子，如果userID是一个Int，而我们想要字符串的话，只需通过String(userId)进行转换。这比一直将数字对象装箱拆箱容易多了，不过数字对象所提供的各种各样的转换，确实让API简单易用。

通过默认参数减少样板文件代码
在Swift中，函数自变量现在可以有默认值了。这些默认的参数减少了杂乱程度。如果某函数的被调用者选择使用默认值，由于默认参数可以省略，这个函数调用就能更短一些了。例如：

unc printAlertWithMessage(message: String, title: String = "title") {
   print("Alert: \(title) | \(message)")
}
printAlertWithMessage("message") // prints: Alert: title | message
printAlertWithMessage("message", title: "non-default title") // prints: Alert: non-default title | messagex

为更熟练的使用者提供的一些Swift技巧
通过Guard来验证方法
Swift的guard语句让代码更简洁、更安全。guard语句会检查一到多个情况，找出不符合else部分的调用。而else部分需要return，break，continue或throw语句来终止方法的执行，也就是说终止程序控制的执行。

我们使用guard语句来减少代码混乱，并避免在if/else语句中的嵌入。由于在guard语句的else部分中，代码必须转移程序控制的范围，如果出现无效的情况，简单地采用if语句来调用return语句更为安全。在编译时这些bug仍有可能出现。如果guard语句的情况通过的话，在我们的范围中，解包后的可选值仍旧可用。

class ProjectManager {

    func increaseProductivityOfDeveloper(developer: Developer) {

        guard let developerName = developer.name else {
            print("Papers, please!")
            return
        }
        let slackMessage = SlackMessage(message: "\(developerName) is a great iOS Developer!")
        slackMessage.send()
    }
}

用Defer管理程序控制流
defer语句会推迟包含这个命令的代码执行，直到当前范围终止。也就是说，在defer语句中清理逻辑是可以替换的，而且只要离开相应的调用范围，这段命令就肯定就会被调用。这样可以减少冗余步骤，更重要的是增加安全性。

func deferExample() {
    defer {
        print("Leaving scope, time to cleanup!")
    }
    print("Performing some operation...")
}

// Prints:
// Performing some operation...
// Leaving scope, time to cleanup!

简化单例模式（Singleton）
在任何语言中对单例模式的使用都属于热议话题，不过它仍是大多数开发人员非常熟悉的模式。在Objective-C中，实现单例模式包括多个步骤，以便确保不会多次创建单例模式类。在Swift中这种使用有了大幅简化。下面我们会看到在Objective-C中实现单例模式的代码行数，是在Swift中实现单例模式代码的两倍。除此之外，由于使用了dispatch token，不仅可读性较差，也很难记住。

Objective-C:

@implementation MySingletonClass

    +(id)sharedInstance {
        static MySingletonClass *sharedInstance = nil;
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            sharedInstance = [[self alloc] init];
        });
        return sharedInstance;
    }

Swift：

class MySingletonClass {
    static let sharedInstance = MySingletonClass()
    private init() {
    }
}

通过协议扩展减少重复的代码
在Objective-C中，我们通过分类来扩展已有的类型，不过这种做法对协议无效。Swift允许向协议中添加功能，使用Swift可以扩展单协议（甚至在标准数据库中的那些！），并将其应用在实现协议的类中。协议扩展足够将我们的整个编程范式从面向对象式改为面向协议式。这个概念的关键在于，我们默认通过协议来添加功能，而不是通过类，以便增加代码的可复用性。想要了解更多面向协议编程的知识，请查看这个视频，摘自WWDC 2015。

创建全局Helper函数
全局变量和函数经常被合称为“坏东西”，不过事实是两者都能让代码更干净，真正的坏东西是全局状态。全局函数经常需要全局状态来完成相关工作，因此很容易理解它们为什么会有这样的坏名声。下面是一些Grand Central Dispatch的helper函数样例，不是建立在全局状态之上，而且多少有些语法糖（指计算机语言中添加的某种语法，这种语法对语言的功能并没有影响，但是更方便程序员使用）的性质。下面我们会采用dispatch_after函数，用Swift的方式来解包：

import Foundation

/**
    Executes the closure on the main queue after a set amount of seconds.

    - parameter delay:   Delay in seconds
    - parameter closure: Code to execute after delay
*/
func delayOnMainQueue(delay: Double, closure: ()->()) {
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, Int64(delay * Double(NSEC_PER_SEC))), dispatch_get_main_queue(), closure)
}

/**
    Executes the closure on a background queue after a set amount of seconds.

    - parameter delay:   Delay in seconds
    - parameter closure: Code to execute after delay
*/
func delayOnBackgroundQueue(delay: Double, closure: ()->()) {
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, Int64(delay * Double(NSEC_PER_SEC))), dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_UTILITY, 0), closure)
}

下面是新解包的函数样例：

delayOnBackgroundQueue(5) {
    showView()
}

下面是未解包的函数样例：

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, Int64(delay * Double(NSEC_PER_SEC))), dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_UTILITY, 0)) {
    showView()
}

用Swift语法来解包C函数，让我们的代码更易于一眼理解。找到你最喜欢的函数，试一下吧！只要在正确方法命名上尽责，将来程序的维护者肯定感激我们。如果我们将上面的方法签名修改为delay（delay: Double, closure: ()->()），这就成了不负责任的方法命名反例，因为dispatch_after需要GCD队列，而从名称中看不出来使用的哪个队列。然而，如果我们使用的代码库在主线程所有方法的执行上有既定规范，除非在名称或评论上另有指示，delay（delay: Double, closure: ()->()）就可以是一个正确的方法名称。无论我们如何命名helper函数，它们都是为了通过包装样本代码节省时间，让代码更易读。

扩展集合性能
Swift增加了一些方法，帮助我们对集合进行简洁的查询和修改。这些集合方法受到了函数式语言的启发。我们使用集合将多个值保存到一个单独的数据结构中，通常我们也会查询和修改集合。这些函数是基于Swift的标准数据库构建，协助简化常见的任务。为了协助诠释下面这些函数，我们使用了这些样例：let ints = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]。

对集合中的每个值执行闭包映射（map），之后返回填充有映射值的映射结果类型数组。下面我们将Int数组转化为字符串数据：

let strings = ints.map { return String($0) }
print("strings: \(strings)") // prints: strings: ["0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9"]

对数组中的每个值执行函数筛选（filter），返回Bool值。在结果数组中，只会返回true值，而不会返回false值。下面我们从ints数组中筛选奇数：

let evenInts = ints.filter { return ($0 % 2 == 0) }
print("evenInts: \(evenInts)") // prints: evenInts: [0, 2, 4, 6, 8]

reduce比map和filter更复杂，不过因为非常有用，花时间学习也是有价值的。第一个参数就是第一个reduce值（在下面的案例中为0）。第二个参数是访问之前reduce值和数组现值的函数。在本例中，我们的函数是将之前的函数值简单加到数组的现值中。

let reducedInts = ints.reduce(0, combine: +)
print("reducedInts: \(reducedInts)") // prints: reducedInts: 45

// defined another way: 

let reducedIntsAlt = ints.reduce(0) { (previousValue: Int, currentValue: Int) -> Int in
    return previousValue + currentValue
}
print("reducedIntsAlt: \(reducedIntsAlt)") // prints: reducedIntsAlt: 45

通过map，filter，reduce方面的技巧，就能减少筛选时和处理集合时的工作量，并增加可读性，方便以后的人维护。

结论
这份列表来自于我们团队的建议，收集了一些最常用的技巧，其中很多在整个代码库中都很常见。随着Swift这门编程语言的发展，像这样的技巧也在继续增加。我们希望能继续看到Swift的变化，并期待在应用中更多地使用这种语言。

英文来源：15 Tips to Become a Better Swift Developer
作者：NATHAN HILLYER，全栈开发者
翻译：孙薇