前言
在苹果生态的应用中，开发者或多或少都会使用到 UserDefaults。我个人习惯将可被用户自定义的配置信息（精度、单位、色彩等）保存在 UserDefaults 中。随着配置信息的增加，在 SwiftUI 视图中使用的 @AppStorage 越来越多。
在 【健康笔记 3】 中，我计划开放更多的自定义选项给用户，简单的算下来要有 40-50 项，在配置视图中更会将所有用到的 UserDefaults 内容都注入进代码。
本文探讨的是如何优雅、高效、安全地在 SwiftUI 中使用 @AppStorage，在不借助第三方库的情况下，解决当前 @AppStorage 使用中出现的痛点：
- 支持的数据类型少
- 声明繁琐
- 声明容易出现拼写错误
- 大量 @AppStorage 无法统一注入
@AppStorage 基础指南
@AppStorage 是 SwiftUI 框架提供的一个属性包装器，设计初衷是创建一种在视图中保存和读取 UserDefaults 变量的快捷方法。@AppStorage 在视图中的行为同 @State 很类似，其值变化时将导致与其依赖的视图无效并进行重新绘制。
@AppStorage 声明时需要指定在 UserDefaults 中保存的键名称（Key）以及默认值。
@AppStorage("username") var name = "fatbobman"userName 为键名称，fatbobman 是为 username 设定的默认值，如果 UserDefaults 中的 username 已经有值，则使用保存值。
如果不设置默认值，则变量的为可选值类型
@AppStorage("username") var name:String?默认情况下使用的是 UserDefaults. standard，也可以指定其他的 UserDefaults。
public extension UserDefaults {
static let shared = UserDefaults(suiteName: "group.com.fatbobman.examples")!
}
@AppStorage("userName",store:UserDefaults.shared) var name = "fat"对 UserDefaults 操作将直接影响对应的 @AppStorage
UserDefaults.standard.set("bob",forKey:"username")上述代码将更新所有依赖 @AppStorage("username") 的视图。
UserDefaults 是一种高效且轻量的持久化方案，它有以下不足：
-
数据不安全
它的数据相对容易提取，所以不要保存和隐私有关的重要数据
-
持久化时机不确定
为了效率的考量，UserDefaults 中的数据在发生变化时并不会立即持久化，系统会在认为合适的时机才将数据保存在硬盘中。因此，可能发生数据不能完全同步的情况，严重时有数据彻底丢失的可能。尽量不要在其中保存会影响 App 执行完整性的关键数据，在出现数据丢失的状况下，App 仍可根据默认值正常运行
尽管 @AppStorage 是作为 UserDefaults 的属性包装器存在的，但 @AppStorage 并没有支持全部的 property list 数据类型，目前仅支持：Bool、Int、Double、String、URL、Data（UserDefaults 支持更多的类型）。
增加 @AppStorage 支持的数据类型
除了上述的类型外，@AppStorage 还支持符合 RawRepresentable 协议且 RawValue 为 Int 或 String 的数据类型。通过增加 RawRepresentable 协议的支持，我们可以在 @AppStorage 中读取存储原本并不支持的数据类型。
下面的代码添加了对 Date 类型的支持：
extension Date:RawRepresentable{
public typealias RawValue = String
public init?(rawValue: RawValue) {
guard let data = rawValue.data(using: .utf8),
let date = try? JSONDecoder().decode(Date.self, from: data) else {
return nil
}
self = date
}
public var rawValue: RawValue{
guard let data = try? JSONEncoder().encode(self),
let result = String(data:data,encoding: .utf8) else {
return ""
}
return result
}
}使用起来和直接支持的类型完全一致：
@AppStorage("date") var date = Date()下面的代码添加了对 Array 的支持：
extension Array: RawRepresentable where Element: Codable {
public init?(rawValue: String) {
guard let data = rawValue.data(using: .utf8),
let result = try? JSONDecoder().decode([Element].self, from: data)
else { return nil }
self = result
}
public var rawValue: String {
guard let data = try? JSONEncoder().encode(self),
let result = String(data: data, encoding: .utf8)
else {
return "[]"
}
return result
}
}@AppStorage("selections") var selections = [3,4,5]对于 RawValue 为 Int 或 String 的枚举类型，可以直接使用，比如：
enum Options:Int{
case a,b,c,d
}
@AppStorage("option") var option = Options.a安全和便捷的声明（一）
@AppStorage 的声明方式有两个令人不悦的地方：
- 每次都要设定 Key（字符串）
- 每次都要设定默认值
而且开发者很难享受到代码自动补全和编译时检查带来的快捷、安全的体验。
较好的解决方案是将 @AppStorage 集中声明，并在每个视图中通过引用注入。鉴于 SwiftUI 的刷新机制，我们必须要在集中声明、单独注入后仍需保留 @AppStorage 的 DynamicProperty 特征——当 UserDefaults 的值发生变动时刷新视图。
下面的代码能满足以上的要求：
enum Configuration{
static let name = AppStorage(wrappedValue: "fatbobman", "name")
static let age = AppStorage(wrappedValue: 12, "age")
}在视图中使用方法如下：
let name = Configuration.name
var body:some View{
Text(name.wrappedValue)
TextField("name",text:name.projectedValue)
}name 和直接在代码中通过 @AppStorage 声明的效果类似。不过付出的代价就是需要将 wrappedValue 和 projectedValue 明确标注出来。
是否有不标注
wrappedValue和projectedValue又能达到上述结果的实现方案呢？在安全和便捷的声明（二）中我们将尝试使用另一种解决途径。
集中注入
在介绍另一种便捷声明方式之前，我们先聊一下集中注入的问题。
【健康笔记 3】目前面临着前言中所描述的情况，配置信息内容很多，如果单独注入会很麻烦。我需要找到一种可以集中声明、一并注入的方式。
在安全和便捷的声明（一）中使用的方法对于单独注入的情况是满足的，但如果我们想统一注入的话就需要其他的手段了。
我并不打算将配置数据汇总到一个结构体中并通过支持
RawRepresentable协议统一保存。除了数据转换导致的性能损失外，另一个重要问题是，如果出现数据丢失的情况，逐条保存的方式还是可以保护绝大多数的用户设定的。
在基础指南中，我们提到 @AppStorage 在视图中的表现同 @State 非常类似；不仅如此，@AppStorage 还有一个官方文档从没提到的神奇特质，**在 ObservableObject 中具有同@Published 一样的特性——其值发生变化时会触发 objectWillChange。这个特性只发生在 @AppStorage 身上，@State、@SceneStorage 都不具备这个能力。
目前我无法从文档或暴露的代码中找到这一特性原因，因此以下的代码并不能获得官方的长期保证
感谢网友 hstdt 的反馈，苹果在 官方文档 中已明确提到了 @AppStorage 支持上述特定（ 14.5 以上支持 ）
2022 年 5 月更新：关于 @AppStorage 和 @Published 调用包裹其的类实例的 objectWillChange 的原理，请参阅为自定义属性包装类型添加类 @Published 的能力。
class Defaults: ObservableObject {
@AppStorage("name") public var name = "fatbobman"
@AppStorage("age") public var age = 12
}视图代码：
@StateObject var defaults = Defaults()
...
Text(defaults.name)
TextField("name",text:defaults.$name)不仅代码整洁了许多，而且由于只需要在 Defaults 中声明一次，极大的降低了由于字符串拼写错误而出现的不易排查的 Bug。
Defaults中使用的是@AppStorage的声明方式，而Configuration中使用的是AppStorage的原始构造形式。变化的目的是为了能够保证视图更新机制的正常运作。
安全和便捷的声明（二）
集中注入中提供的方法已经基本解决了我在当前使用 @AppStorage 中碰到的不便，不过我们还可以尝试另一种优雅、有趣的逐条声明注入的方式。
首先修改一下 Defaults 的代码
public class Defaults: ObservableObject {
@AppStorage("name") public var name = "fatbobman"
@AppStorage("age") public var age = 12
public static let shared = Defaults()
}创建一个新的属性包装器 Default
@propertyWrapper
public struct Default<T>: DynamicProperty {
@ObservedObject private var defaults: Defaults
private let keyPath: ReferenceWritableKeyPath<Defaults, T>
public init(_ keyPath: ReferenceWritableKeyPath<Defaults, T>, defaults: Defaults = .shared) {
self.keyPath = keyPath
self.defaults = defaults
}
public var wrappedValue: T {
get { defaults[keyPath: keyPath] }
nonmutating set { defaults[keyPath: keyPath] = newValue }
}
public var projectedValue: Binding<T> {
Binding(
get: { defaults[keyPath: keyPath] },
set: { value in
defaults[keyPath: keyPath] = value
}
)
}
}现在我们可以在视图中采用如下代码来逐个声明注入了：
@Default(\.name) var name
Text(name)
TextField("name",text:$name)逐个注入且无需标注 wrappedValue 和 projectedValue。由于使用 keyPath，避免了可能出现的字符串拼写错误问题。
鱼和熊掌不可兼得，上述的方法还是不十分完美——会出现过度依赖的情况。即使你只在视图中注入了一个 UserDefaults 键值（比如 name ），但当 Defaults 中其他未注入的键值内容发生变动时（age 发生变化），依赖 name 的视图也同样会被刷新。
不过由于通常情况下配置数据的变化频率很低，所以并不会对 App 造成什么性能负担。
总结
本文提出了几个在不采用第三方库的情况下，解决 @AppStorage 痛点的方案。为了保证视图的刷新机制，分别采用的不同的实现方式。
SwiftUI 中即使一个不起眼的环节也有不少乐趣值的我们探索。