100 Days of SwiftUI

花了大半年的时间，体验了一下用 Swift 的野生 IOS 开发的感觉, 原文发在博客上

1 缘起

我花了半年多的时间，在闲暇时间，学习了苹果的 Swift 语言和 SwiftUI 框架，想体验下 IOS 开发，再看下有没有机会通过写软件来做点副业。

先花了大概 3 个月时间，通过阅读 The Swift Programming Language 这本官方电子书[^1]来学习 Swift 这门语言，又花了接近 4 个月的时候来学习 100 Days of SwiftUI 这门课程[^2]，每天花费 1 到 2 小时来学习一课，总共 100 课，所以顾名思义叫 100 Days of SwiftUI, 课程非常新且好，讲师功力深厚，课讲得深入浅出，娓娓道来。

每完成一课，就在 Twitter 上发一条推文，今天刚好把第 100 天的推文发了.

今天是结课之日，我通过了结课的考试，总分 100 分，考了 91 分，喜提课程证书一枚.

在整个课程中，我写了 19 个 IOS App(虽说大部分是功能简单的 App), 源码也基本放在 GitHub [^3]上了，不过所有的 App 都没有上架 App Store ，因为我还没有给苹果交税(99 美刀的开发者注册费).

经过这 100 节课和 19 个 APP 的训练，我自觉已经掌握了使用 Swift 和 SwiftUI 的基础开发技能，算是个入门的 IOS 开发了, 现在我可以说自己是前端，后端，数据开发，IOS 开发都搞过的全栈(干)工程师了（不是）

但是在苹果对 SwiftUI 开发思路做出改变之前，我 SwiftUI 之旅可能就先到此为止了，原因下文再谈

2 Swift 初体验

Swift 是由 LLVM 之父 Chris Lattner [^4]在 2010 开始开发，在 2014 年的 WWDC 苹果开发者大会正式推出的一门编程语言。

按照官方的说法，Swift 从 Objective-C, Rust, Haskell, Ruby, Python, C#身上都有不同程度的借鉴和学习。

因为我对上面提到的语言多少有涉猎，所以学习 Swift 起来基本没有什么困难, Optional, Error Handling, Result, Generic, Enumerations, Protocol 这些概念都和 Rust 的大同小异。

又是由 LLVM 之父来操刀，所以语言本身也设计得很优雅.

让我眼前一亮的可能是借鉴自 C# Extension Methods [^5]的 extension 功能 , 可以对已有的 class, enum 或者是 protocol 类型增加新的函数，也就是在不修改源码的情况下，扩展已有的功能.

例如，以下的代码就可以扩展内置的 Double 类型, 实现以米为单位，进行千米, 厘米，毫米，公尺的转换:

extension Double {
    var km: Double { return self * 1_000.0 }
    var m: Double { return self }
    var cm: Double { return self / 100.0 }
    var mm: Double { return self / 1_000.0 }
    var ft: Double { return self / 3.28084 }
}
let oneInch = 25.4.mm
print("One inch is \(oneInch) meters")
// Prints "One inch is 0.0254 meters"
let threeFeet = 3.ft
print("Three feet is \(threeFeet) meters")
// Prints "Three feet is 0.914399970739201 meters"

总体而言, Swift 是一门吸收了众多 PL 理论的现代编程语言, 官方说支持 Linux ，Windows ，MacOS 等多个平台，不过我估计大多是在 MacOS 上用来写 IOS 和 Mac 应用

3 SwiftUI

SwiftUI 使用的声明式语法，让开发者写页面布局和效果变得简洁清晰, 例如通过 VStack, HStack, ZStack 就可以实现 X 轴，Y 轴，和 Z 轴方向的布局

例如下面这个就是通过 ZStack 几行代码实现的叠加效果:

    let colors: [Color] =
    [.red, .orange, .yellow, .green, .blue, .purple]


var body: some View {
    ZStack {
        ForEach(0..<colors.count) {
            Rectangle()
                .fill(colors[$0])
                .frame(width: 100, height: 100)
                .offset(x: CGFloat($0) * 10.0,
                        y: CGFloat($0) * 10.0)
        }
    }
}

除了声明式语法之外，SwiftUI 让人赏心悦目的就是动画。好的动画在 App 里面绝对能起到画龙点睛的作用，而 SwiftUI 的内置动画已经非常强大了，下面就是使用内置动画实现的动画效果:

struct ContentView: View {
    @State private var dragAmount = CGSize.zero
    @State private var enable = false
    let letters = "Hello, World"
    var body: some View{
        HStack(spacing: 0) {
            ForEach(0..<letters.count, id: \.self) { index in
                Text(String(letters[letters.index(letters.startIndex, offsetBy: index)]))
                    .padding(5)
                    .font(.title)
                    .background(enable ? .green : .blue)
                    .offset(dragAmount)
                    .animation(.linear.delay(Double(index) / 20), value: dragAmount)
            }
        }.gesture(
            DragGesture()
                .onChanged {
                    dragAmount = $0.translation
                }
                .onEnded { _ in
                    dragAmount = CGSize.zero
                    enable.toggle()
                }
        )
    }
}

  struct HeartBeatView: View {
    @State private var animationAmount = 1.0
    var body: some View {
        Button("SOS"){
        }
        .padding(50)
        .background(.red)
        .foregroundColor(.white)
        .clipShape(Circle())
        .overlay(
            Circle()
                .stroke(.red)
                .scaleEffect(animationAmount)
                .opacity(2 - animationAmount)
                .animation(.easeOut(duration: 1)
                    .repeatForever(autoreverses: false), value: animationAmount)
        )
        .onAppear {
            animationAmount = 2
        }
    }
}

而 Xcode 15 新增的预览功能也很好用，可以让开发者不需要启动 iPhone 模拟器就能预览页面效果，节省了非常多的等待时间。

4 问题

听起来好像很美好: IDE 新功能好用，编程语言优雅, UI 框架简洁好用; 但是苹果的开发思路却有问题：苹果开发的 SwiftUI 不向后兼容老版本的 IOS 。

SwiftUI 大部分功能都是只支持 IOS16 及以后的版本，而苹果新出来的数据持久框架 SwiftData 甚至只支持 IOS17,
更离谱的是，SwiftUI 的 BugFix 也只支持高版本 IOS, 这就意味着用户不升级 IOS 版本，甚至 SwiftUI 的 bug 开发者都没法修复。

我自己的手机也只更新到 IOS16 ，所以我时常会遇到我自己写的 App 没法运行到我自己手机上的情况。

不支持旧版本的 IOS 就让一大批的开发者和公司都没有动力去使用 SwiftUI:

对于开发新应用的开发者而言，只支持 IOS17 就意味着会流失一大群使用 IOS16 及以下版本的用户，
而对于拥有存量用户的公司而言，更没有动力去使用 SwiftUI ，用了之后，旧版本 IOS 的用户可能直接无法打开应用。

因此 SwiftUI 就陷入了一个尴尬的境地，东西做得好，但是不会有人用;

没有人自然就不用有人分享，宣传这门技术，自然就导致相关的学习资料非常匮乏, 进一步加深了初学者的学习难度;

开发遇到问题连懂的人都不用，官方文档写了又约等于没有写, 直接劝退初学者，恶性循环。

又因为接受 SwiftUI 的开发者还不多，苹果版本迭代起来更加肆无忌惮，新版本又引入一堆的 Breaking change ，导致开发者更新版本非常痛苦.

另外一个问题就是 SwiftUI 与苹果现有框架整合得不够好，如 CoreImage 框架，顾名思义是用来作图片处理.

但之前是使用 Objective-C 写的，通过 SwiftUI 来调用，就会变成相当恶心，需要把 Swift 的数据结构传换成 Objective-C 来处理, 如：

func applyProcess(){
    guard let outputImage = currentFilter.outputImage else {return}
    guard let cgImage = context.createCGImage(outputImage, from: outputImage.extent) else{return}
    let uiImage = UIImage(cgImage: cgImage)
    processedImage = Image(uiImage: uiImage)
}

func loadImage() {
    Task{
        guard let imageData = try await selectedItem?.loadTransferable(type: Data.self) else {return}

        guard let inputImage = UIImage(data: imageData) else {return}

        let beginImage = CIImage(image: inputImage)
        currentFilter.setValue(beginImage, forKey: kCIInputImageKey)
        applyProcess()
    }
}

把 CoreImage 框架的 CIImage 转成 CoreGraphics 框架的 CGImage, 然后再把 CGImage 转换成 UIKit 框架 UIImage, 然后再转换回 SwiftUI 内置的 Image 类型, 可谓是相当麻烦了.

但是对比 SwiftUI 只支持高版本的问题，Objective-C 和 Swift 的互操作问题也只能算是恶心，但是起码有解决方法，对于前者，开发者是完全没法自行解决.

5 总结

过了一把野生 IOS 开发的瘾，但是除非是苹果愿意让 SwiftUI 支持低版本的 IOS ，
不然我是没有太大意愿继续使用 SwiftUI 来开发 IOS 了，受众比较有限了。

想要支持低版本的 IOS ，就只能走 UIKit 和 Objective-C 这条历史老路，我对此着实是望而生畏，有空还是学习点其他有趣的东西。

[^1]: https://docs.swift.org/swift-book/documentation/the-swift-programming-language/guidedtour/
[^2]: https://www.hackingwithswift.com/100/swiftui
[^3]: https://github.com/ramsayleung?tab=repositories&q=&type=&language=swift&sort=
[^4]: https://en.wikipedia.org/wiki/Chris_Lattner
[^5]: https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/extension-methods