第69天项目 14 第二部分

在本项目技术概述的第二部分，我们将介绍iOS上两个非常重要的框架：用于在应用中渲染地图的MapKit，以及用于使用Touch ID（指纹识别）和Face ID（面容识别）的LocalAuthentication。

想必你不难理解，位置信息、指纹和面容识别数据对用户而言具有高度私密性，这意味着我们在任何时候都必须尊重这些数据。请记住，用户信任我们会始终以最谨慎、最有诚意的态度对待他们的数据，因此，我们应当树立这样一种理念：隐私、安全和信任是核心价值观，而非可有可无的附加项。

据称，猫王埃尔维斯·普雷斯利曾说过：“价值观就像指纹，每个人的都独一无二，但你所触碰过的一切，都会留下它的痕迹。”而本项目恰好处于“价值观”与“指纹（此处双关，也指生物识别）”的交集核心，所以请务必专注——这类内容至关重要。

今天你需要学习两个主题，通过这些内容，你将掌握如何在SwiftUI应用中嵌入地图、如何使用Face ID解锁应用等知识。

在SwiftUI中集成MapKit
在SwiftUI中使用Touch ID和Face ID

记得向外界分享你的进展——你正在取得实实在在的进步。

在SwiftUI中集成MapKit

作者：Paul Hudson 2023年12月23日

自2007年首款iPhone设备问世以来，地图功能就一直是iPhone的核心功能之一，而其底层框架也几乎在同一时期向开发者开放。更便捷的是，苹果提供了一个SwiftUI的Map视图，该视图完美封装了底层地图框架，让我们能够将地图、标注等元素与SwiftUI视图层级中的其他元素无缝结合。

我们先从简单的功能入手：仅显示一张地图。地图及其所有配置数据都来自一个专门的框架——MapKit，因此第一步我们需要导入这个框架：

swift

import MapKit

接下来，只需添加以下代码，就能在SwiftUI视图中放置一张地图：

swift

Map()

这样就足以在屏幕上显示地图了，你可以尝试运行应用，并花点时间了解模拟器中的一些关键操作快捷键：

按住Option键，可触发双指捏合操作。按住Option键的同时点击并拖动，虚拟手指会相互靠近或远离（用于缩放地图）。
按住Option键和Shift键，可触发双指平移操作。按住这两个组合键并上下拖动，可调整地图的倾斜角度。
你也可以模拟单指缩放：先轻点一下，然后再次轻点并上下拖动。

掌握了地图的基本操作后，还有大量自定义选项可供探索。

例如，你可以使用mapStyle()修饰符来控制地图的显示样式。若要显示卫星地图，可使用以下代码：

swift

Map()
    .mapStyle(.imagery)

若要同时显示卫星地图和街道地图（混合模式），代码如下：

swift

Map()
    .mapStyle(.hybrid)

若要在混合模式基础上添加真实的海拔信息，呈现3D地图效果，可使用：

swift

.mapStyle(.hybrid(elevation: .realistic))

你还可以调整用户与地图的交互方式，比如是否允许用户缩放地图或旋转地图视角。例如，我们可以创建一个始终以特定位置为中心，但允许用户调整旋转角度和缩放比例的地图：

swift

Map(interactionModes: [.rotate, .zoom])

若要完全禁止交互（地图固定不变），只需将交互模式设为空数组：

swift

Map(interactionModes: [])

以上都是较为简单的自定义选项，不过还有三个选项需要多花些心思：控制地图位置、添加标注以及处理点击事件。

首先，你可以自定义相机位置。既可以设置地图的初始显示位置，也可以通过绑定（binding）跟踪地图的实时位置变化。

例如，我们可以创建一个常量属性，存储伦敦的位置信息，并将跨度（span）设置为1度×1度：

swift

let position = MapCameraPosition.region(
    MKCoordinateRegion(
        center: CLLocationCoordinate2D(latitude: 51.507222, longitude: -0.1275),
        span: MKCoordinateSpan(latitudeDelta: 1, longitudeDelta: 1)
    )
)

然后，将这个位置用作地图的初始显示位置：

swift

Map(initialPosition: position)

需要注意的是，上述值仅作为初始位置。如果想要实时更改地图位置，需要将其标记为@State属性，然后以绑定的形式传入。

首先，将其定义为@State属性：

swift

@State private var position = MapCameraPosition.region(
    MKCoordinateRegion(
        center: CLLocationCoordinate2D(latitude: 51.507222, longitude: -0.1275),
        span: MKCoordinateSpan(latitudeDelta: 1, longitudeDelta: 1)
    )
)

接着，以绑定形式传入地图：

swift

Map(position: $position)

现在，该位置已存储为程序状态，我们可以通过添加按钮来跳转到其他位置。例如，将地图包裹在VStack中，并在下方添加以下按钮：

swift

HStack(spacing: 50) {
    Button("巴黎") {
        position = MapCameraPosition.region(
            MKCoordinateRegion(
                center: CLLocationCoordinate2D(latitude: 48.8566, longitude: 2.3522),
                span: MKCoordinateSpan(latitudeDelta: 1, longitudeDelta: 1)
            )
        )
    }

    Button("东京") {
        position = MapCameraPosition.region(
            MKCoordinateRegion(
                center: CLLocationCoordinate2D(latitude: 35.6897, longitude: 139.6922),
                span: MKCoordinateSpan(latitudeDelta: 1, longitudeDelta: 1)
            )
        )
    }
}

尽管我们现在已将绑定传入地图，但无法直接读取地图移动时的实时位置。不过，我们可以使用onMapCameraChange()修饰符，该修饰符会在地图位置发生变化时（即时变化或移动结束后）通知我们。

例如，我们可以在用户停止拖动地图后获取更新，并将其打印出来：

swift

Map(position: $position)
    .onMapCameraChange { context in
        print(context.region)
    }

此外，也可以设置为持续获取更新：

swift

Map(position: $position)
    .onMapCameraChange(frequency: .continuous) { context in
        print(context.region)
    }

你可能会认为持续模式总是更优，但实际情况并非如此。例如，如果你需要根据用户定位的地图位置进行搜索，这类操作更适合在用户停止移动地图后执行。

接下来要介绍的第二个自定义功能是添加标注。

要实现这一功能，至少需要三个步骤（具体步骤取决于你的需求）：定义一个包含位置信息的新数据类型、创建该类型的数组（存储所有需要标注的位置）、将这些标注添加到地图中。无论你创建哪种用于存储位置的新数据类型，它都必须遵循Identifiable协议，以便SwiftUI能够唯一识别每个地图标记。

例如，我们可以先定义一个Location结构体：

swift

struct Location: Identifiable {
    let id = UUID()
    var name: String
    var coordinate: CLLocationCoordinate2D
}

然后，定义一个位置数组，存储所有需要在地图上添加标注的位置：

swift

let locations = [
    Location(name: "白金汉宫", coordinate: CLLocationCoordinate2D(latitude: 51.501, longitude: -0.141)),
    Location(name: "伦敦塔", coordinate: CLLocationCoordinate2D(latitude: 51.508, longitude: -0.076))
]

第三步是关键：我们可以将这个位置数组作为内容传入Map视图。SwiftUI提供了多种内容类型，其中较为简单的是Marker（标记）——它是一个带有标题和经纬度坐标的气球状标记。

例如，我们可以在两个位置添加标记，代码如下：

swift

Map {
    ForEach(locations) { location in
        Marker(location.name, coordinate: location.coordinate)
    }
}

运行代码后，你会在地图上看到两个红色气球标记，更便捷的是，地图会自动调整位置和缩放比例，确保两个标记都能显示在视野中。

如果你想更好地控制标记在地图上的显示样式，可以使用Annotation（注解）。它允许你自定义视图来替代系统默认的气球标记，并且你可以根据需要隐藏默认标题，用自定义内容替代，例如：

swift

Annotation(location.name, coordinate: location.coordinate) {
    Text(location.name)
        .font(.headline)
        .padding()
        .background(.blue)
        .foregroundStyle(.white)
        .clipShape(.capsule)
}
.annotationTitles(.hidden)

最后，你可以使用onTapGesture()来处理地图上的点击事件。该修饰符会返回用户点击的屏幕坐标（例如，距离顶部50个点，距离左侧100个点）。

要获取点击位置对应的地图实际位置，需要使用一个特殊的视图——MapReader。将MapReader包裹在地图外侧后，你会获得一个MapProxy对象，该对象能够实现屏幕坐标与地图坐标之间的相互转换。

使用方法如下：

swift

MapReader { proxy in
    Map()
        .onTapGesture { position in
            if let coordinate = proxy.convert(position, from: .local) {
                print(coordinate)
            }
        }
}

提示： .local表示我们正在转换地图本地坐标空间中的位置，即所处理的点击位置是相对于地图左上角（而非整个屏幕或其他坐标空间）的位置。

在SwiftUI中使用Touch ID和Face ID

作者：Paul Hudson 2023年12月23日

绝大多数苹果设备都标配了生物识别认证功能，这意味着这些设备可以通过指纹、面容甚至虹膜识别进行解锁。我们的应用也可以使用这一功能，确保敏感数据只有在用户通过有效认证后才能被访问。

LocalAuthentication是一个Objective-C API，不过在SwiftUI中使用它时，体验还算“不太糟糕”——相比我们之前接触过的某些框架，这已经算是不错的了。

在编写代码之前，你需要在项目设置中添加一个新的键，向用户说明获取Face ID访问权限的原因。有趣的是（原因只有苹果知晓），Touch ID的请求原因需要在代码中设置，而Face ID的请求原因则需要在项目设置中配置。

具体操作如下：选择当前的目标（target），进入“Info”标签页，右键单击现有键，然后选择“Add Row”（添加行）。在键列表中滚动，找到“Privacy - Face ID Usage Description”（隐私 - Face ID使用说明），并为其设置值“We need to unlock your data.”（我们需要解锁你的数据。）。

回到ContentView.swift文件，在文件顶部添加以下导入语句：

swift

import LocalAuthentication

至此，我们已准备好编写生物识别相关代码。

我之前提到过，在SwiftUI中使用这个API“还算不太糟糕”，原因如下：Swift开发者通常使用Error协议来表示运行时错误，而Objective-C则使用一个特殊的类NSError。我们需要将NSError传入函数，并允许函数在内部修改它（而非返回新值）——尽管这在Objective-C中是标准操作，但在Swift中却显得有些陌生，因此需要使用&来标记这种操作行为。

我们将编写一个authenticate()方法，将所有生物识别功能集中在这个方法中。实现该方法需要四个步骤：

创建LAContext实例，该实例可用于查询生物识别状态并执行认证检查。
询问该上下文是否支持执行生物识别认证——这一点很重要，因为iPod touch既没有Touch ID，也没有Face ID。
如果支持生物识别，则启动实际的认证请求，并传入一个闭包（closure），用于在认证完成后执行。
当用户完成认证（成功或失败）后，会调用我们传入的完成闭包，并告知认证结果；若认证失败，还会返回错误信息。

请在ContentView中添加以下方法：

swift

func authenticate() {
    let context = LAContext()
    var error: NSError?

    // 检查是否支持生物识别认证
    if context.canEvaluatePolicy(.deviceOwnerAuthenticationWithBiometrics, error: &error) {
        // 支持生物识别，执行认证请求
        let reason = "We need to unlock your data."（我们需要解锁你的数据。）

        context.evaluatePolicy(.deviceOwnerAuthenticationWithBiometrics, localizedReason: reason) { success, authenticationError in
            // 认证已完成
            if success {
                // 认证成功
            } else {
                // 认证失败（存在问题）
            }
        }
    } else {
        // 不支持生物识别
    }
}

这个方法本身不会产生任何效果，因为它还没有与SwiftUI关联。要解决这个问题，我们需要添加一个状态属性，用于在认证成功时更新状态；同时，还需要添加onAppear()修饰符来触发认证流程。

首先，在ContentView中添加以下属性：

swift

@State private var isUnlocked = false

这个简单的布尔值将存储应用当前是否显示受保护数据的状态，因此在认证成功时，我们会将其设为true。将// authenticated successfully（// 认证成功）注释替换为以下代码：

swift

isUnlocked = true

最后，我们可以在body属性中显示当前的认证状态，并在视图出现时启动认证流程，代码如下：

swift

VStack {
    if isUnlocked {
        Text("已解锁")
    } else {
        Text("已锁定")
    }
}
.onAppear(perform: authenticate)

运行应用时，你很可能只会看到“已锁定”文本，而没有其他反应。这是因为模拟器默认未启用生物识别功能，而且我们没有添加错误提示，所以认证失败时不会有任何反馈。

要在模拟器中测试Face ID，可进入“Features”（功能）菜单，选择“Face ID > Enrolled”（Face ID > 已注册），然后重新启动应用。此时，你应该会看到Face ID验证弹窗；若要模拟认证成功或失败，可再次进入“Features”菜单，选择“Face ID > Matching Face”（Face ID > 匹配面容）或“Non-matching Face”（不匹配面容）。

一切正常的话，Face ID验证弹窗会消失，下方会显示“已解锁”文本——我们的应用已检测到认证成功，现在可以正常使用了。

重要提示： 在使用生物识别认证时，务必提供备用认证方案，允许用户在生物识别失败时通过其他方式认证。通常的做法是添加一个密码输入界面，作为生物识别失败后的备用选项，但这需要你自行开发实现。

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第69天项目 14 第二部分

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