SwiftUI 2.0 —— App、Scene、新的代码结构(一)

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本文简单介绍了 SwiftUI 2.0 中全新提供的 App 协议、Scene 协议,浅谈了在全新的代码结构下如何组织 Data Flow,并提供了 SwiftUI 2.0 中预置的 Scene 的一些使用示例。

当前运行环境为 Xcode Version 12.0 beta (12 A 6159), macOS Big Sur 11.0 Beta 版 (20 A 4299 v)。

WWDC 20 中,苹果为开发者带来了基于 SwiftUI 的全新项目模板。使用该模板,将使项目代码变得异常简洁、清晰。

Swift
@main
struct NewAllApp: App {
    var body: some Scene {
        WindowGroup {
            Text("Hello world")
        }
    }
}

上述代码可以在屏幕上完成 Hello world 的显示,且能够运行于 iOS 和 macOS 平台下。

基本概念

App

SwiftUI 2.0 提供的全新协议。通过声明一个符合 App 协议的结构来创建一个程序,并通过计算属性 body 来实现程序的内容。

  • 通过@main ( Swift 5.3 新特性)设定程序的入口,每个项目只能有一个进入点

  • 管理整个 App 的生命周期

  • 在这个作用域下声明的常量、变量其生命周期与整个 App 是完全一致的。

Scene

场景是视图(View)层次结构的容器。通过在 App 实例的 body 中组合一个或多个符合 Scene 协议的实例来呈现具体程序。

  • 生命周期由系统管理
  • 系统会根据运行平台的不同而调整场景的展示行为(比如相同的代码在 iOS 和 macOS 下的呈现不同,或者某些场景仅能运行于特定的平台)
  • SwiftUI 2.0 提供了几个预置的场景,用户也可以自己编写符合 Scene 协议的场景。上述代码中便是使用的一个预置场景 WindowGroup

通过 App 和 Scene 的加入,绝不是仅仅减少代码量这么简单。通过这个明确的层级设定,我们可以更好的掌握在不同作用域下各个部分的生命周期、更精准数据传递、以及更便利的多平台代码共享。本文后面会用具体代码来逐个阐述。

App 和 Scene 都是通过各自的 functionBuilder 来解析的,也就是说,新的模板从程序的入口开始便是使用 DSL 来描述的。

程序系统事件响应

由于去除了 AppDelegate. swift 和 SceneDelegate. swift,SwiftUI 2.0 提供了新的方法来让程序响应系统事件。

针对 AppDelegate. swift

在 iOS 系统下,通过使用@UIApplicationDelegateAdaptor 可以方便的实现之前 AppDelegate. swfit 中提供的功能:

Swift
@main
struct NewAllApp: App {
   @UIApplicationDelegateAdaptor(AppDelegate.self) var appDelegate
    var body: some Scene {
        WindowGroup {
            Text("Hello world")
        }
    }
}

class AppDelegate:NSObject,UIApplicationDelegate{
    func application(_ application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey : Any]? = nil) -> Bool {
        print("launch")
        return true
    }
}

由于目前还是测试版,虽然很多的事件已经定义,但现在并没有响应。估计很快会增加修改过来

针对 SceneDelegate. swift

通过新增添的 EnvironmentKey scenePhase 和新的 onChange 方法,SwiftUI 提供了一个更加有趣的场景事件解决方案:

Swift
@main
struct NewAllApp: App {
    @Environment(\.scenePhase) var phase
    var body: some Scene {
        WindowGroup {
           ContentView()
        }
        .onChange(of: phase){phase in
                switch phase{
                case .active:
                    print("active")
                case .inactive:
                    print("inactive")
                case .background:
                    print("background")
                @unknown default:
                    print("for future")
                }

          }
    }
}

同样是由于测试版的原因,该响应目前并没有完成。不过这段代码目前来看是 iOS 和 macOS 都通用的

更新

目前发现如果在 View 中,可以获取 scenePhase 的状态更新。下来代码目前可以正常执行

Swift
struct ContentView:View{ 
  @Environment(\.scenePhase) private var scenePhase
 var body: some Scene {
  WindowGroup {
   ContentView()
  }
  .onChange(of: phase){phase in
                switch phase{
                case .active:
                    print("active")
                case .inactive:
                    print("inactive")
                case .background:
                    print("background")
                @unknown default:
                    print("for future")
                }
         }
   }
}

预置场景

  • WKNotificationScene 仅适用于 watchOS 7.0,用于响应指定类别的远程或本地通知。目前还没有研究。

  • WindowGroup

    最常用的场景,可以呈现一组结构相同的窗口。使用该场景,我们无需在代码上做修改,只需要在项目中设定是否支持多窗口,系统将会按照运行平台的特性自动管理。

    在 iOS 中,只能呈现一个运行窗口。

    在 PadOS 中(如打开多窗口支持),最多可以打开两个运行窗口,可以分屏显示,也可以全屏独立显示。

    在 macOS 中,可以打开多个窗口,并通过程序菜单中的窗口菜单来进行多窗口管理。

    最开始的代码在三个平台下的状态:

    windowGroup 如果在一个 WindowGroup 里加入多个 View, 呈现状态有点类似 VStack。

    在一个 Scene 中加入多个 WindowGroup,只有最前面的可以被显示。

  • DocumentGroup

    创建一个可处理指定文件类型的窗口。在 iOS 和 PadOS 下都首先会呈现文件管理器,点击文件,进入对应的 View 来处理。macOS 下,通过菜单中的文件操作来选择或创建文件。

    通过创建一个符合 FileDocument 的结构来定义支持哪种格式,以及打开和保存的工作。

Swift
  //纯文本格式文件。write 的方法用于描述如何写入文件,如果不需写入可为空。
  struct TextFile: FileDocument {
      static var readableContentTypes = [UTType.plainText]
      var text = ""
      init(initialText: String = "") {
          text = initialText
      }
      init(fileWrapper: FileWrapper, contentType: UTType) throws {
          if let data = fileWrapper.regularFileContents {
              text = String(decoding: data, as: UTF8.self)
          }
      }
      func write(to fileWrapper: inout FileWrapper, contentType: UTType) throws {
          let data = Data(text.utf8)
          let file = FileWrapper(regularFileWithContents: data)
          fileWrapper = file
      }
  }
  //图片文件,由于需要转换成 UIImage,该代码只支持 iOS 或 PadOS
  #if os(iOS)
  struct ImageFile: FileDocument {
      static var readableContentTypes = [UTType.image]
      var image = UIImage()
      init(initialImage: UIImage = UIImage()) {
          image = initialImage
      }
    
      init(fileWrapper: FileWrapper, contentType: UTType) throws {
          if let data = fileWrapper.regularFileContents {
              image =   UIImage(data: data) ?? UIImage()
          }
      }
  
      func write(to fileWrapper: inout FileWrapper, contentType: UTType) throws { }
  }
  #endif

调用

Swift
  import SwiftUI
  #if os(iOS)
  import UIKit
  #endif
  import UniformTypeIdentifiers
  
  @main
  struct NewAllApp: App {
     @SceneBuilder var body: some Scene {
          //可读写
          DocumentGroup(newDocument: TextFile()) { file in
                  TextEditorView(document: file.$document)
          }
          
          #if os(iOS)
          //只读
          DocumentGroup(viewing: ImageFile.self) { file in
                  ImageViewerView(file: file.$document)
            }
          #endif
      }
  }
  
  struct TextEditorView: View {
      @Binding var document: TextFile
      @State var name = ""
      var body: some View {
          VStack{
          TextEditor(text: $document.text)
              .padding()
          }
          .background(Color.gray)
      }
  }
  
  #if os(iOS)
  struct ImageViewerView:View{
      @Binding var document:ImageFile
      var body: some View{
          Image(uiImage: document.image)
              .resizable(resizingMode: .stretch)
              .aspectRatio(contentMode: .fit)
      }
  }
  #endif

DocumentGroup 可以将多个 DocumentGroup 放入 Scene 中,程序将会一并支持每个 DocumentGroup 所定义的文件类型。上述代码使程序可以创建、编辑纯文本文件,并且可以浏览图片文件。

在 macOS 上,需要在 macOS. entitlements 中设置 com. apple. security. files. user-selected. read-write 为真才能完成写入。

当在 Scene 中加入多个场景时,需要使用@SceneBuilder 或用 Group 将多个场景涵盖起来。

macOS 下当同时加入 WindowGroup 和 DocumentGroup 时,两个功能都可以正常运行。iOS 或 PadOS 下,只有顺序在最前面的被显示。

由于测试版的原因,目前仍有大量的功能无法实现或有问题。比如仍无法在 iOS 上通过 fileDocument 提供的 filename 来设置文件名,或者无法在创建新文件时选择格式等

  • Settings

    只用于 macOS, 用于编写程序的偏好设置窗口。

Swift
  #if os(macOS)
      Settings{
        Text("偏好设置").padding(.all, 50)
      }
  #endif

Settings

其他

  • onChange 监视指定的值,在值改变时执行指定的 action。在 scenePhase 的用法介绍中有使用的范例

  • onCommands 在 macOS 下设置程序的菜单。具体的使用方法请查看 SwiftUI2.0 —— Commands(macOS 菜单)

  • defaultAppStorage 如果不想使用系统缺省 UserDefault. standard,可以自行设置存储位置,使用的几率不高。

小结

至此,本文简单介绍了 SwiftUI 2.0 新增的 App 和 Scene,下篇文章我们将探讨在新的层次结构下如何组织我们代码的 Data Flow。

当前的 @AppBuilder 和 @SceneBuilder 的功能都十分的基础,不包含任何的逻辑判断功能,因此目前我还没有办法实现根据条件来选择性的展示所需的 Scene。相信苹果应该会在未来增加这样的能力

本文的代码为了能够在多平台使用,所以增加了不少编译判断,如果你只是在 iOS, 或 macOS 下开发 SwiftUI,则可根据各自平台简化代码。另外 Xcode 12 中的代码补全对于 Target 的设定很敏感,如果你发现无法对某些平台的特定语句进行补全,请查看是否将 Scheme 设置到对应的平台。

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