历时五天用 SwiftUI 做了一款 APP，阿里工程师如何做的？

导读：自 2014 年苹果发布会发布 Swift 之后, Swift 经过多年迭代，终于达到了 ABI 稳定版本，也意味着 Swift 做为稳定的得语言，值得用在大型 APP， 用来生产环境中。

2019 年 WWDC , 又发布了引起无数 Apple 平台开发者欢呼的框架 SwiftUI， 据非官方消息，SwiftUI 框架孵化于 4 年前，作为苹果全平台的 UI 系统的未来，数十名核心开发者，不准向其他同事和外部披露任何关于此项目的任何信息，于今年释出 Beta 版本后，从方方面面都透出出这是目前最强的移动端声明式 编程框架，没有之一（个人觉得)。在此实战之前作者已经编写了两篇相关的文章。

1、SwiftUI初体验 （点击阅读）

2、系列文章深度解读|SwiftUI 背后那些事儿 （点击阅读）

注： 项目代号为企业内部私有，这里使用 SOT 代指，意为 “Swift on Taobao”。

背景

为了研究 SwiftUI 在业务落地的可能性，我们一直持续关注着 SwiftUI 的发展，但编程这种工作，向来是阅读千编，不如实战一次来的深刻，刚好我们有一个业务场景非常适合，那就是观察稳定性大盘。

整个淘系也有一个用来观察稳定性数据的应用，通常来说数据大盘是比较适合在 PC 浏览器中展示的，我们也在 PC 中使用了多年，但是淘宝 APP 是一个重运营类的 APP， 经常会有一些活动在节假日投放。

但此时值班人员或者相关人员可能在外，有时候可能并未携带电脑，这时候观察稳定性情况就非常窘迫，我们迫切需要一款可以随身携带的APP，用于在紧急时刻观察稳定性问题。

项目耗时

这里先给出时间结论，

整个 SOT APP 耗时 1.3 人力，共 10 个工作日，整个 Swift 代码 约 2800 行。

由于这是一款必须工作在内网下的 APP， 接入内网鉴权没有太多经验，花费不少时间。

整体下来大约有 5天左右的工作量花在调试接口，内网鉴权，原型设计部分，真正花在 SwiftUI 的部分约有 5 天，不得不说效率惊人。

项目设计

原型设计

做一款 APP 的最核心的部分是设计 APP 的功能，熟悉 SOT 的同学，应该知道一般观察稳定性主要是观察数据大盘，聚合列表，分析聚合详情，崩溃分析等比较重要的模块。

落地 SwiftUI 的计划预计 两周，所以 SOT 一期只做做核心常用的部分。功能有了，那么设计怎么办呢？

不要怂，作为 9102 年的程序员，不会做 UI 怎么可以？由于 Mac 平台的 设计软件 如 Keynote 和 Sketch 操作方式，基本和 StoryBoard （只会用代码写UI的同学要回去重新学习下 StoryBoard 了 -）操作非常接近，花了一天时间简单设计了下界面。

这里刻意模仿 App Store的圆角和阴影设计，至于为什么？原因就是负责的设计会让 UI 代码编写变的更有挑战性，如果只是用系统原生的样式，那么碰见的难题就会大大减少，这样的实战到了实际的项目中，碰见的问题还会很多。

事实证明负责的 UI 设计对理解 SwiftUI 非常有价值，单单一个圆角，就花去了 6 个小时开发时间。

数据流管理

SwiftUI 是一个典型的单向数据流得声明式 UI 编程框架, 在 SwiftUI 中 View 只是一个页面的描述部分，SwiftUI 提供了多个数据流管理对象。

@State @Binding @Obserabled ,通过改变这些数据流的值，SwiftUI 系统可以理解重新构建 View Tree， 并根据内部变化的范围，有一层类似 Virtual Dom 的 ViewTree, 由于 View 都是结构体，SwiftUI 每次构建这个 View Tree 都极快，这使得性能有很强的保障。

在实践中也发现了一些Bug，但由于目前 SwiftUI 还在高速变化，这些 Bug 都会在将来的版本中修复，这里就不过多解释了。

State

State 是 SwiftUI 中最常用的 代理属性，通过对代理属性的修改，SwiftUI 内部会自动的重新计算 View的 Body部分，构建 出View Tree。

注意 State 只能在当前 View 的 body 体里面修改，所以 State 的适用场景就是只影响当前 View 内部的变化的操作。

举个实际的例子就是类似下载网络图片的部分，调用方通常提供一个 URL 和 Placeholder Image，在 SwiftUI 中使用 State 即可，因为此时的网络图变化只影响当前 View。

如 APP 选择界面中，图片资源都来源自网络。

示例代码如下 ：

struct NetworkImage: SwiftUI.View {

var urlPath: String?
var placeHodlerImage: UIImage
init(url path: String?, placeHolder: String) {
self.urlPath = path
self.placeHodlerImage = UIImage(named: placeHolder)!.withRenderingMode(.alwaysOriginal)
    }

    @State var downLoadedImage: UIImage? = nil
var body: some SwiftUI.View {
Image(uiImage: downLoadedImage ?? placeHodlerImage)
                  .resizable()
                  .aspectRatio(contentMode: .fill)
                  .onAppear(perform: download)
    }
func download() {
if let _ = downLoadedImage {
return
        }
_ = urlPath.flatMap(URL.init(string:)).map {
ImageDownloader.default.downloadImage(with: $0) { result in
switch result {
case .success(let value):
self.downLoadedImage = value.image.withRenderingMode(.alwaysOriginal)
case .failure(let error):
                    log.debug(error)
                }
            }
        }

    }
}

Binding

在传统的命令式编程中，GUI 程序中最复杂的部分莫过于状态管理，尤其是多数据同步，一个数据存在于不同的 UI 组成部分，UI 各个部分的变化理论上都有同步，状态量的变多加上异步的操作，会使程序的可读性直线下降，并且伴随着而来的就是 Bug ，并且不敢重构。

SwiftUI 给我们的理念就是 Single source of truth, 简单来说就是单一数据源，单一数据源是个很早就有的名词/方法，但是很多系统并没有给出很好的解决办法，比如习惯 FRP 的同学可能用 RX/RAC 里面的 Singnal 去描述，但是 FRP 晦涩的概念，又使其在项目中的接入成本大大提高。

SwiftUI 给我们的解决办法就是 @Binding 。作者之前尝试自己实现一个 Binding，实现起来就是一个简单的闭包，通过闭包捕获 Source of truth 的数据，同时 SwiftUI 会帮我们自动刷新需要同步的界面。使我们的数据同步变的的非常简单。

实际例子如，系统提供的 Control（可操作的View） 的构造器基本都需要 @Binding 属性，可以自动的同步来自 API 调用方的数据源。

这里举个例子如 项目中的版本选择和日期选择功能,我们需要讲控件选择的值同步给数据源。

struct DateVersionPanel : View {
@Binding var version: String
@State var input = ""
@Binding var date: Date
var title: String

@State private var showVersionPicker = false
@State private var showDatePicker = false

var dateFormatter: DateFormatter {
let formatter = DateFormatter()
        formatter.dateFormat = "yyyy-MM-dd"
return formatter
    }
private func showDate() {
        showDatePicker = true
    }
var body: some View {
        HStack(alignment: .center) {
            Text(title)
                .font(.system(size: 14))

            HStack(alignment: .center) {

                TextField(version.isEmpty ? "不区分版本" : version, text: $input, onEditingChanged: { (changed) in
                    log.debug("TextFieldonEditing: \(changed)")
                }) {
                    log.debug("TextFielduserName: \(self.version)")
                    self.version = self.input
                }
                .font(.system(size: 9))
                .padding(.leading, 20)
                .frame(width: 100, height: 20)

                NavigationLink(destination: VersionSelectView(version: $version)) {
                    Image("down_arrow")
                        .frame(width: 24, height: 14)
                        .aspectRatio(contentMode: .fill)
                }
                .offset(x: -20)

            }
            .frame(width: 100, height: 25)
            .border(Color.grayText, width: 0.5)
            .padding(.leading, 40)

            NavigationLink(destination: CalendarView(date: self.$date)) {

                HStack {
                    Text(dateFormatter.string(from: date) )
                        .font(.system(size: 9))
                        .padding(.leading, 10)
                    Image("down_arrow").padding(.trailing, 10)
                }
                .frame(width: 100, height: 25)
                .border(Color.grayText, width: 0.5)
                .padding(.leading, 40)
            }

        }
        .padding(.bottom, 10)

    }
}

ObservableObject

ObservableObject 在 Xcode11 Beta 4 之前叫 ObjectBinding , 这个类型是一个协议，要求我们实现一个来自 Combine 框架的 Subject Subject 是一个和命令式编程世界交互的桥梁，是一个特殊的 Publisher，SwiftUI 内部会自动的订阅这个 Subject，在 Subject 发送变化时 SwiftUI 会自动刷新数据。

ObservableObject 适用于多个 UI 组成部分同步数据，ObservableObject 取代了，Cocoa 框架基本编程风格 MVC 中控制器的角色，暂时项目中就叫他 ViewModel 吧。

@Published 是 Xcode11 beta5 之后新增的代理属性，此属性如果用在 ObservableObject 内，如果属性发送了变化，会自动触发 ObservableObject 的 objectWillChanged 的Subject变化，自动刷新页面。

同时由于 Combine 框架的支持，多个条件联动变成了一个简单的事情，在 SOT APP 项目中，就非常适合，比如数据大盘，有将近10几个数据状态，任何一个触发，都会导致数据刷新。

class HomeViewModel: ObservableObject {

    @Published var isCorrectionOn = true

    @Published var isForce = false

    @Published var crashType = CrashType.crash

    @Published var pecision = Pecision.fifith

    @Published var quota = Quota.count

    @Published var currentDate = Date()

    @Published var currentVersion = ""

    @Published var comDate = Date().lastDay

    @Published var comVersion = ""

    @Published var refresh = true

    @Published var metric: Metric? = nil

    @Published var trends: [TrendItem] = []

    @Published var summary: Summary? = nil

    var api = SOTAPI()

    // MARK: - Life Cycle

    var cancels = [AnyCancellable]()

    init() {
        var cancel = $refresh.combineLatest($isForce, $isCorrectionOn)
            .combineLatest($crashType, $pecision, $quota)
            .combineLatest($currentDate, $currentVersion)
            .combineLatest($comVersion, $comDate)
            .debounce(for: 0.5, scheduler: RunLoop.main)
            .sink {[weak self](_) in

                self?.requestMetric()
                self?.requestTrends()
        }
        cancels.append(cancel)
        cancel = $refresh.sink{[weak self](_) in
             self?.requestSummary()
        }
        cancels.append(cancel)
    }
    func requestMetric() {}
    func requestTrends() {}
    func requestSummary() {}
}

Work with UIKit

由于 SwiftUI 是一个封闭的系统，有时候一些控件还不够丰富，为了满足开发所用，还需要和一些已有的 UIKit的 UIView 混合编程，一方面可以减少迁移的负担，一方面可以增加 SwiftUI 的能力。

在 SOT 项目中，由于日期选择是一个专业的库，这里采用了第三方库，就涉及到于 UIKit 交互， SwiftUI 提供了一套非常简单清晰的标准，可以用在多个平台上交互，并提供一致的表现力。

需要注意的是 UIViewRepresentable 的遵守者，是一个 View 容器，此容器会被创建多次，如果内部有数据源需要通知，需要创建相应的 Coordinator 将当前的容器当做 View 传递进去，由于 View 是结构体。

此时创建的是一个拷贝副本，所以 Coordinator 修改的部分，最好只是 ObservableObject Binding

struct CalendarView : UIViewRepresentable {

    @Environment(\.presentationMode) var presentationMode

    @Binding var date: Date

init(date: Binding<Date>) {
self._date = date

    }

func makeUIView(context: UIViewRepresentableContext<CalendarView>) -> UIView {
let view = UIView(frame: UIScreen.main.bounds)
        view.backgroundColor = .backgroundTheme

let height: CGFloat = 300.0
let width = view.frame.size.width
let frame = CGRect(x: 0.0, y: 0.0, width: width, height: height)
let calendar = FSCalendar(frame: frame)
        calendar.locale = Locale.init(identifier: "ZH-CN")
        calendar.delegate = context.coordinator
        context.coordinator.fsCalendar = calendar
        calendar.backgroundColor = UIColor.white
        view.addSubview(calendar)

return view
    }

func makeCoordinator() -> CalendarView.Coordinator {
Coordinator(self)
    }

func updateUIView(_ uiView: UIView, context: UIViewRepresentableContext<CalendarView>) {
        log.debug("Date")

        context.coordinator.fsCalendar?.select(date)

    }

func dismiss() {
        presentationMode.wrappedValue.dismiss()
    }

class Coordinator: NSObject, FSCalendarDelegate {
var control: CalendarView
var date: Date
var fsCalendar: FSCalendar?
init(_ control: CalendarView) {
self.control = control
self.date = control.date
        }
func calendar(_ calendar: FSCalendar, didSelect date: Date, at monthPosition: FSCalendarMonthPosition) {
self.control.date = date
        }

    }
}

架构

Combine

在此项目中使用了最基本的 Combine 操作，由于项目一期主要是为了探索 SwiftUI ，所以并未对架构模式做精细的设计，可以观察到，ViewModel，内部还是有订阅，发送网络请求，最后同步数据的操作，这种编码方式，还是典型的命令式编程风格，此部分会在项目二期逐渐探索中修改为响应式风格。

Redux/Flux

SwiftUI 是一个单向数据流框架，在此之前，大前端已经有 React， Flutter ， Reactive Native，等比较流行的框架。在这些单向数据流得框架下，Redux 作为一种比较流行的状态管理的架构风格，已经经过多方面的验证，SwiftUI 对于Redux也是比较适用的。

Redux 的基本思想核步骤是：

1、整个页面甚至 APP 是一个巨大的状态机，有一个状态存储 Store ，在某个时刻处于某种状态。

2、状态在页面表达中是一个简单的树型结构，在 SwiftUI，对应的 就是 View Tree。

3、View 操作不能直接修改状态，只能通过发送 Action, 间接改变 Store。

4、Reducer 通过 Action 加上 oldState 获取 newSatete。简单来说就是 State = f(action+oldState)。

附上一份 阮一峰的Redux入门教程的示例图：

这套风格在前端大型项目中已经了验证，可以比较清晰的表达用户事件交互和状态管理。
目前由于 SwiftUI 中 ViewCtonroller的消失，加上方便的 ObserableObject 和 EmviromentObject 。

SOT 项目一期暂未采用，在二期项目中会探索合适的架构设计。

项目总结

此项目在短短的 10 个工作日内就能完成，不得不说 SwiftUI 的开发效率真的惊人，虽然目前还有一些 Bug ，但是相信在未来，SwiftUI 会是 Apple 平台 UI 布局的解决办法，关于 SwiftUI 如何在淘系落地业务，还在持续探索中。

目前此项目已在集团内部开源。

One More Thing

淘宝基础平台团队正在举行2019实习生(2020年毕业)和社招招聘，岗位有iOS Android客户端开发工程师、Java研发工程师、C/C++研发工程师、前端开发工程师、算法工程师。

欢迎投递简历至(君展)： [e-mail]

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本文作者：姜沂(倾寒)

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