27 7月

Swift 2.0概览

文 / Russ Bishop:全能型程序员,使用C#,Objective-C和Swift语言编程,开发了奇特的应用Storm Sim Free。

原文链接:http://www.russbishop.net/swift-2-0

毫无疑问,Swift 2.0在2015全球开发者大会(Worldwide Developers Conference, WWDC 2015)上被发布的消息众人皆知。我会就该语言所发生的变化撰写一系列的文章,但目前我们先说说重点。

常规变化

  • 现在全局函数和独立(free-standing)函数都和方法一样,遵循同一个参数标签规则。不再使用#这样的语法来引用外部资源。
  • 你基本上可以使用 enum SomeEnum<T,U,V>来声明 multi-payload 风格的枚举,这样就能正常运行。这用来提示未完成的指令寄存器(IR)引发的错误。
  • 条件循环语句目前的语法是 repeat { } while(cond),不再使用 do 。
  • 关键字 do 目前用来引入一个新的作用域(这对新引进的错误处理和 defer 关键字很重要)。在 C 语言中你可以用大括号,但 Swift 里就要理解为闭包(closure)。所以使用关键字 do 可以任意引入作用域。
  • guard 语句块显式地声明你要恒成立的条件语句,恒成立时跳过整个guard 语句。这样做的好处是绑定在guard语句的变量在函数的其他部分也可用。这就避免了将所有的东西都围绕一条if语句嵌套使用来解析(unwrap)可选类型的变量。执行到函数中guard语句中的else部分,函数一定会退出并抛出异常。也可能会调用带有@noreturn标记的函数。
  • 文本注释(doc comments)换成了Markdown格式,与Playgrounds统一(Playgrounds注释格式源于功能有限的reStructured Text)。
  • 编译器对冗余的协议一致性,未被使用的绑定值以及可以设为常量的变量这些情况目前会给予警告或报错。
  • Swift语言的调用约定更加智能,能够理解 API 所发生的变化和 Swift 所给出的警告。并且还可以升级(但还不是那么完美,一定还漏掉了一些东西)。
  • find函数改名为indexOf,sort则变成了sortInPlace,sorted变成了sort。
  • String不再直接遵循序列类型(SequenceType),大概是为了避免一些新的可用协议扩展。目的是迫使你使用s.characters,s.utf8或s.utf16明确你想处理的unicode编码。
  • 允许对泛型添加公共扩展。
  • 非泛型类类型可以继承泛型类(强制类型参数固定)。
  • 便利的可失败构造器(failable initializer)可以先返回nil,而不必首先调用self.init。这是有利的一面,但指定了构造器在返回nil前仍要给所有字段初始化。所以此处还有改进的余地。

内部的可见性

这解决了单元测试中的一个较大的难点。以前的做法:

  • Swift文件包含在test target中。现在不同的模块中有重复的类的定义,出现无法将“X”转换为“X”这样非常可怕的错误,有时会无法执行特定的测试。
  • 在测试中引入引入主程序(main program)作为一个模块。现在一切都声明为public,所以对于测试来说都是可见的,有时候也包括应该声明为private的内部细节。

现在可以启用testability,它就像C#中的 InternalsVisibleTo。主应用程序目标模块的内部细节对测试模块可见。

  • 在对应用或框架的测试设置中,启用testability。
  • 在单元测试中,使用@testable import {ModuleName}。

这将导致测试忽略某些优化行为并保留稍后导入到测试模块中的那些内部符号。官方文档警告说,由于阻止了某些优化,因此这只适用于调试和测试版本。

模式匹配

switch语句的模式匹配(pattern matching)语法和“if let …, …. where”语法一直在推广。可以在任何控制流中使用逗号操作符和where条件语句。还可以使用新的case条件语句,例如:if case .Silly(let a) { }。还有一种用于Optional<T>的特殊形式:if case let a? = anOptional { }。

模式匹配在循环语句中也可以使用:for case let thing? in array { }。

这又是值得单独成文的另一个特性。

Objective-C的泛型和__kindof的用法

在关于Swift的帖子里谈论这个做甚?它的作用是使某些衔接更加清晰和简便。不求在这篇文章中面面具到,我会在单起一篇文章阐述它。

错误处理

这不是我们一贯所认识的异常,这是一个使函数提前返回Result<T, Error>的操作,单隐藏了所有提前返回的对象,也隐藏了错误解析(error unwrapping)过程等内容。

  1. let systemAttributes: [NSObject: AnyObject]?
  2. do {
  3.     systemAttributes = try NSFileManager.defaultManager().attributesOfFileSystemForPath(documentDirectoryPath.last!)
  4. catch _ {
  5.     systemAttributes = nil
  6. }

它完美地与Objective-C进行互操作,Swift语言中,将标记为throws的方法作为选择器。这是使用NSError的方法,-(BOOL or nullable type)someMethodTakingParam:(type)param error:(NSError **),这种样式会自动引入标记为throws的方法。

应该明白的是这并不像Java中已经被检查过的异常(checked exception)那样。Swift语言并不关心异常的类型,或者处理或者不处理。这又是值得单独成文的另一功能特性。

Defer关键字

关键字defer也很重要,因为它可以取代传统C风格的“if(err) goto cleanup”。获得资源后接着就是defer { release_resource() }。然后不管函数返回结果如何,获得的资源都将被清理。这也意味着资源的释放紧随获取资源之后。这看起来不起眼儿,实则很重要。

NS_OPTIONS和OptionSetType

位操作枚举(bitwise enumeration)与数组风格的语法相结合,而不使用管道符“ | ”按位操作,并且具有所有范围的集合操作功能。检查一下是否具有contains功能的标志,或能够执行像isSubsetOf和isDisjointWith等这样集合操作的其他功能。这是显著的改进,表达了不直接对位进行操作的意愿。

这种变化意味着位操作枚举实际上不再是枚举了。将这些位操作枚举声明为结构体,实现OptionSetType协议,提供rawValue属性。并且创建值作为结构体的静态成员。Swift便会搞定其余的一切,自动提供所有集合的操作。这是我希望将来看到的更加明了的语法内容。

协议扩展

协议如今可以被扩展了,包括与类型约束有关的通用协议。还可以自己提供协议的默认实现。

先前,你不能你说:“我要使用方法X来扩展CollectionType,但只有集合中的类型满足某些条件才可以”。现在,你可以这么做,并且很多像map,filter和sort这样的全局函数已经进行了扩展。

这样就解决了很多痛点,这也是值得单独成文的内容。同时,要看看WWDC的面向协议编程(Protocol Oriented Programming)了解一些细节。

API审计

大量的API已经进一步进行了审计而更合理。举几个例子:

  • UITableView的dequeueReusableCellWithIdentifier方法现在返回UITableViewCell?类型的对象。
  • UIKit的属性现在也被声明为了实际的属性。

用translatesAutoresizingMaskToConstraints = false 代替了setTranslatesAutoresizingMaskToConstrains(false)。

Availability属性

@available属性自Swift 1.2就存在了并且后续支持得很好。添加了一个新的陌生语法if#available(),为处理版本检查提供了支持。而不是插入你喜欢的方法。

遗憾的是你不能只声明一个属性 UISearchController并将target设置为iOS 7,然后只允许访问类中的属性。Swift希望整个类的定义都可以或者不可以。

也可以不再采用协议,除非支持target设置中所有的操作系统版本,除非将整个类标记为只在更新的操作系统版本可用。

这意味着使用if #available()存在单独的子类和对创建适当对象的保护。

尽管如此,我个人还是发现了一个Bug,应用在iOS4.0-4.1发生崩溃,由于编译器没有发出警告,方法只在iOS4.2才引入,因此我犹如与定时炸弹相伴。

C函数指针

Swift现在可以使用C函数指针,CFunctionPointer已不复存在。任何全局函数,嵌套函数和不捕获状态的闭包都可以作为一个C函数指针直接传递。你也可以调用来自C程序的函数。

你可以显示地使用新属性@convention(c),表示函数应该使用C调用约定,简单痛快!尽管我想不出在此对块(block)的支持有何用,作为所发生变化的一部分,@objc_block也被删掉了,使用@convention(block)取而代之。@convention(swift)默认支持所有函数和闭包。

这并不是编程语言所特有的。iOS 9含有不同版本的Swift标准库,并且在未来系统中将添加修正后的Swift标准库。结合新的App Thining技术,下载过程中苹果商店会将Swift标准库剥离出去的。我仍然在追根溯源地探求这究竟是如何工作的。

遗漏

明显的一个遗漏是处理异步代码。

苹果公司为我们提供了GCD,这是一个强大的基础类库,可以构建很多异步操作和并发原语。

然而,这些天我们做的每件事,构建用户接口和API都需要考虑异步性和并发性。我们把一个文件读操作锁定一段时间,对用户来说整个世界就都静止了。

这是个持续的痛点,不是多大的事儿,但如果经常性地每天重复,恐怕也是不行的。

C#和JavaScript都采用了async/await来为异步代码提供一流的语言支持。我想很多人都想知道,Swift会提供什么样的语法糖来帮助我们在实现异步操作方面确保正确性。我不知道在Swift 2.0发布的时间框架内是否会看到什么,但愿能有好的东西出现吧!

开放源码

宣布的内容中,反响最强烈的无疑是Swift开放源代码。苹果公司已经承诺在今年底前开放源码,我们也没有理由对此表示怀疑。与苹果公司编译器团队成员讨论过程中,他们看起来似乎对此由衷地兴奋,无论如何坚决要干成这件事(我有点小失望,他们没有打造出经典的苹果然后宣布开源,但我仍然对此消息发自内心地感到高兴)。

结论

Swift 2.0有很多令人喜爱之处。苹果公司的Swift团队向大家承诺他们会迅速行动。到目前为止这些承诺已经被兑现。成为苹果平台上的开发人员是一个激动人心的时刻。

http://www.csdn.net/article/2015-07-23/2825280-swift-2

23 7月

Swift Pocket Reference 1st Edition

bookCover

作者简介

Anthony Gray:在高等教育领域有长期工作经历,为学术研究人员和优秀的学生们提供技术和系统支持。他热爱教学,最热爱的学科是操作系统,计算机图形学和OpenGL动画。最近醉心于iOS移动开发。业余时间用编程来过瘾,在http://squidman.net可见一斑。他默默地期盼着你能够为6502处理器手写汇编程序,再时不时地写个模拟器的那一天。

内容介绍

无论是Swift应用程序的开发和调试,还是苹果平台的多范式编程语言,你都能迅速从中找到答案。这本袖珍参考手册是你在工作中学习现代编程语言Swift的完美工具。内容囊括了类型安全、泛型、类型推断、闭包、元组、自动内存管理以及对Unicode的支持。

可同时支持Cocoa和Cocoa Touch框架的Swift语言,能与Objective-C并肩工作。两者都可调用其他语言编写的API。Swift还在不断地改进,而毋庸置疑的是苹果公司将把Swift作为未来iOS和OS X平台的程序设计语言。

手册的主要内容:

  • Swift自有的交互调试控制台和实时调试功能
  • 支持的数据类型,如字符串、数据和字典
  • 变量和常量
  • 程序流:循环和条件式执行
  • 类、结构、枚举、函数和协议
  • 闭包:类似于Objective-C中的块和C#中的λ表达式
  • 可选类型:显式地声明无值变量
  • 运算符:运算符重载和自定义运算符
  • 访问控制:限制访问类型、方法和属性
  • 内置全局函数及其参数的要求
19 7月

Swift 2.0中的错误处理

文 / Juan Pablo Claude:来自智利首都圣地亚哥,毕业于美国北卡罗莱纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill),获化学博士学位,后入阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)任教。2005年底作为Cocoa和Django框架程序开发人员加入Big Nerd Ranch。此前,有过DOS环境下C编程,Windows环境下使用C++编写数据分析应用程序的经历。

原文链接:https://www.bignerdranch.com/blog/error-handling-in-swift-2/

苹果公司在今年的全球开发者大会(Worldwide Developers Conference, WWDC)上宣布推出Swift2.0,该语言的首席架构师Chris Lattner表示,Swift2.0主要在语言基本语法、安全性和格式美观度这三方面进行了改进。除了这些新的功能特性,还有对语法的优化、修饰及美化,最后是Swift 1.x中最具影响力的错误处理机制。

这是因为你根本无法回避它。如果打算使用Swift 2.0的话,必须接受错误处理这样的机制,并且错误处理机制将改变Cocoa和Cocoa Touch框架中使用NSError与方法交互的方式。

历史一瞬:不起眼的开端

我们都知道,Swift语言作为Objective-C当前替代语言被推出,是OS X和iOS应用程序开发的“通用语”。在最初的版本中,Objective-C没有原生的异常处理机制。后来通过添加NSException类,还有 NS_DURING, NS_HANDLER和 NS_ENDHANDLER宏才有了异常处理。这种方案现在被称为“经典的异常处理”,还有这些宏都是基于setjmp()和longjmp()这两个C语言函数的。

异常捕获(exception-catching)看起来如下图所示,在NS_DURING和NS_HANDLER宏之间抛出的任何异常都将会导致在NS_HANDLER和NS_ENDHANDLER宏之间执行相应的代码。

  1. NS_DURING
  2.     // Call a dangerous method or function that raises an exception:
  3.     [obj someRiskyMethod];
  4. NS_HANDLER
  5.     NSLog(@“Oh no!”);
  6.     [anotherObj makeItRight];
  7. NS_ENDHANDLER

下面是立刻能触发抛出异常的方法(现在仍然可用):

  1. – (void)someRiskyMethod
  2. {
  3.     [NSException raise:@“Kablam”
  4.                 format:@“This method is not implemented yet. Do not call!”];
  5. }

可以想象,这种手工处理异常的方式戏弄的是早期Cocoa框架程序开发人员。但是这些程序员还不至于到这份儿上,因为他们很少使用这种方式。无论在Cocoa还是Cocoa Touch框架下,异常通常都被归为灾难性的,不可恢复的错误,比如程序员造成的错误。上面的-someRiskyMethod就是很好的例子,由于实现部分没有准备好而引发了异常。在Cocoa和Cocoa Touch框架中,可恢复的错误由稍后讨论的NSError类来处理。

原生的异常处理

我想由于Objective-C中的经典异常处理机制对应的手工处理方式让人感觉闹心,于是苹果公司在Mac OS X 10.3(2003年10月)中发布了原生的异常处理机制,彼时还没有iOS系统。这本质上是将C++的异常处理嫁接到了Objective-C。异常处理的结构目前看起来是这样的:

  1. @try {
  2.     [obj someRiskyMethod];
  3. }
  4. @catch (SomeClass *exception) {
  5.     // Handle the error.
  6.     // Can use the exception object to gather information.
  7. }
  8. @catch (SomeOtherClass *exception) {
  9.     // …
  10. }
  11. @catch (id allTheRest) {
  12.     // …
  13. }
  14. @finally {
  15.     // Code that is executed whether an exception is thrown or not.
  16.     // Use for cleanup.
  17. }

原生的异常处理使你有机会为每个异常类型指定不同@catch部分。无论@try结果如何,@finally都要执行其对应的代码。

尽管原生的异常处理如所预期的那样抛出一个NSException异常,但是最明确的方法还是“@throw <expression>;”语句。通常你抛出的是NSException实例,但说不定什么对象会被抛出。

NSError

尽管Objective-C原生与经典的异常处理有许多优点,但Cocoa和Cocoa Touch框架应用程序开发人员仍然很少使用异常,而是限制程序出现程序员所导致的不可恢复的错误。使用NSError类处理可恢复的错误,这种方法早于使用异常处理。Swift 1.x也继承了NSError的样式。

在Swift 1.x中,Cocoa和Cocoa Touch的方法和函数可能不会返回一个布尔类型的false或者nil来表示一个失败(failure)的对象。另外,NSErrorPointer对象会被当作一个参数返回特定的失败信息。下面是个典型的例子:

  1. // A local variable to store an error object if one comes back:
  2. var error: NSError?
  3. // success is a Bool:
  4. let success = someString.writeToURL(someURL,
  5.                                     atomically: true,
  6.                                     encoding: NSUTF8StringEncoding,
  7.                                     error: &error)
  8. if !success {
  9.     // Log information about the error:
  10.     println(“Error writing to URL: \(error!)”)
  11. }

程序员所导致的错误可以用Swift标准库(Swift Standard Library)函数fatalError(“Error message”)来标记,将其在控制台记录为错误消息并无条件中止执行。还可以使用assert(), assertionFailure(), precondition()和preconditionFailure()这些函数。

Swift第一次发布时,一些非苹果平台开发人员已经准备好了火把和干草叉。他们声称Swift不能算是“真正的语言”,因为它缺乏异常处理。但是,Cocoa和Cocoa Touch社区对此不予理睬,我们知道NSError和NSException那个时候就存在了。就我个人而言,我相信苹果公司仍然在思考实现错误和异常处理的正确方式。我还认为直到问题解决了,苹果公司才会公开Swift源码。这一切问题在Swift 2.0中全被扫清了。

Swift 2.0中的错误处理

在Swift 2.0中,如果想要抛出错误,那么抛出的对象必须符合ErrorType协议。可能正如你所愿,NSError就符合该协议。枚举在这里用来给错误进行分类。

  1. enum AwfulError: ErrorType {
  2.     case Bad
  3.     case Worse
  4.     case Terrible
  5. }

然后如果一个可能抛出一个或多个错误的函数或方法会被抛出关键字标记:

  1. func doDangerousStuff() throws -> SomeObject {
  2.     // If something bad happens throw the error:
  3.     throw AwfulError.Bad
  4.     // If something worse happens, throw another error: 
  5.     throw AwfulError.Worse
  6.     // If something terrible happens, you know what to do: 
  7.     throw AwfulError.Terrible
  8.     // If you made it here, you can return:
  9.     return SomeObject()
  10. }

为了捕获错误,新型的do-catch语句出现了:

  1. do {
  2.     let theResult = try obj.doDangerousStuff()
  3. }
  4. catch AwfulError.Bad {
  5.     // Deal with badness.
  6. }
  7. catch AwfulError.Worse {
  8.     // Deal with worseness.
  9. }
  10. catch AwfulError.Terrible {
  11.     // Deal with terribleness.
  12. }
  13. catch ErrorType {
  14.     // Unexpected error!
  15. }

这个do-catch语句和switch语句有一些相似之处,被捕获的错误详尽无遗,因此你可以使用这种样式来捕获抛出的错误。还要注意关键字try的使用。它是为了明确地标示抛出的代码行,因此当阅读代码的时候,你能够立刻找到错误在哪里。

关键字try的的变体是“try!”。这个关键字大概也适用于那些程序员导致的错误。如果使用“try!”标记一个被调用的抛出对象中的方法,你等于告诉编译器这个错误永远不会发生,并且你也不需要捕获它。如果该语句本身产生了错误(error),应用程序会停止执行,那么你就要开始调试了。

  1. let theResult = try! obj.doDangerousStuff()

与Cocoa和Cocoa Touch框架间的交互

现在的问题是,你如何在Swift 2.0中处理爷爷级的NSError API呢?苹果公司已经Swift 2.0中为统一代码行为作了大量工作,并且已经为未来写入Swift的框架准备方法。Cocoa和Cocoa Touch中可以产生NSError实例的方法和函数有苹果公司的签名( signature),可以自动转换为Swift新的错误处理方式。

例如,这个NSString的构造器( initializer)在Swift 1.x中就有以下签名:

  1. convenience init?(contentsOfFile path: String,
  2.                   encoding enc: UInt,
  3.                   error error: NSErrorPointer)

Swift 2.0中,签名被转换成:

  1. convenience init(contentsOfFile path: String,
  2.                  encoding enc: UInt) throws

注意:在Swift 2.0中,构造器不再被标记为failable,它并不需要NSErrorPointer来做参数,而是使用抛出异常的方式显式地指示潜在的失败。

下面的例子使用了这种新的签名:

  1. do {
  2.     let str = try NSString(contentsOfFile: “Foo.bar”,
  3.                            encoding: NSUTF8StringEncoding)
  4. }
  5. catch let error as NSError {
  6.     print(error.localizedDescription)
  7. }

注意错误是如何被捕获的,并且如何被转换成了一个NSError实例,这样你就可以获取与其相似API的信息了。事实上,任何ErrorType类型的实例都可以转换成NSError类型。

最后说说@finally

细心的读者可能已经注意到,Swift 2.0引入了一个新的do-catch语句,而不是do-catch-finally。不管是否捕捉到错误的情况下,你如何指定必须运行的代码呢?为此,现在可以使用defer语句,用来推迟代码块的执行直到当前的作用域结束。

  1. // Some scope:
  2. {
  3.     // Get some resource.
  4.     defer {
  5.         // Release resource.
  6.     }
  7.     // Do things with the resource.
  8.     // Possibly return early if an error occurs.
  9. // Deferred code is executed at the end of the scope.

Swift 2.0将Cocoa和Cocoa Touch的错误处理机制凝聚为具有现代风格的用法,这是一项伟大的工作,也会使许多程序员倍感亲切。统一行为是不错的定位,会使Swift语言和其所继承的框架逐步发展。

http://www.csdn.net/article/2015-07-01/2825095/2