第87天 项目 17 第二部分

科里·豪斯（Cory House）曾说过：“代码就像幽默，需要解释的时候，说明它不够好。”我之前也提到过类似的观点——写出能清晰传达意图的代码是优秀编程的标志，这能为未来节省大量维护和测试的时间。

今天你将学习如何使用苹果的Combine框架监控通知，你会发现这些代码非常简洁，几乎无需额外解释——尽管它能让我们监控各种系统事件。

这并非偶然：苹果会花费大量时间进行“API审查”，在此过程中，跨职能开发团队会共同讨论API的“接口范围”——从终端开发者的角度来看，API接收哪些参数、返回什么结果、如何命名、是否抛出错误，以及在具体场景中如何协同工作等。API审查的难度可能超出你的预期，但最终结果是，我们只需极少的Swift和SwiftUI代码就能实现强大的功能，这对我们来说无疑是巨大的收获！

今天你需要学习三个主题，分别涉及Combine框架、Timer以及特定辅助功能设置的读取。

• 使用计时器重复触发事件
• 如何在SwiftUI应用进入后台时接收通知
• 利用SwiftUI支持特定辅助功能需求

使用计时器重复触发事件

作者：Paul Hudson 2024年2月21日

iOS内置了Timer类，可让我们定期执行代码。它借助了苹果Combine框架中的“发布者（publisher）”机制——Combine框架与SwiftUI同时推出，早在iOS 13时代就已面世，但后来在很大程度上被await等Swift语言特性所取代。

苹果的核心系统库名为Foundation，它为我们提供了Data、Date、SortDescriptor、UserDefaults等多种功能。其中的Timer类不仅能在指定秒数后执行某个函数，还能重复执行代码。Combine框架为Timer添加了扩展，使其可以成为“发布者”——发布者是一种能在值发生变化时发出通知的组件。

创建计时器发布者的代码如下：

let timer = Timer.publish(every: 1, on: .main, in: .common).autoconnect()

这段代码同时完成了多项操作：

1. 设置计时器每秒触发一次。
2. 指定计时器在主线程上运行。
3. 指定计时器在“通用运行循环（common run loop）”中运行——这是大多数情况下你会用到的运行循环（运行循环能让iOS在用户进行交互操作，如滚动列表时，依然能正常执行代码）。
4. 立即连接计时器，意味着计时器会开始计时。
5. 将整个计时器实例赋值给timer常量，以确保其保持活跃状态。

计时器启动后，会发送变更通知，我们可以在SwiftUI中使用onReceive()修饰符来监控这些通知。该修饰符的第一个参数接收一个发布者，第二个参数接收一个要执行的函数，每当发布者发送变更通知时，都会触发该函数的执行。

以计时器为例，我们可以这样接收它的通知：

Text("Hello, World!")
    .onReceive(timer) { time in
        print("当前时间为 \(time)")
    }

这样，每秒都会打印一次当前时间，直到计时器停止。

说到停止计时器，停止我们创建的这个计时器需要一些小技巧。要知道，我们创建的timer属性是一个自动连接的发布者，因此需要找到它的“上游发布者（upstream publisher）”才能获取计时器本身。找到上游发布者后，我们就可以连接到计时器发布者，并请求其取消自身。说实话，如果没有代码补全功能，要找到这个方法并不容易，但具体代码如下：

timer.upstream.connect().cancel()

例如，我们可以修改之前的示例，让计时器只触发五次：

struct ContentView: View {
    let timer = Timer.publish(every: 1, on: .main, in: .common).autoconnect()
    @State private var counter = 0

    var body: some View {
        Text("Hello, World!")
            .onReceive(timer) { time in
                if counter == 5 {
                    timer.upstream.connect().cancel()
                } else {
                    print("当前时间为 \(time)")
                }

                counter += 1
            }
    }
}

在结束这个主题之前，我还想向你介绍一个关于计时器的重要概念：如果你的计时器可以接受微小的时间偏差，可以为其设置“容差（tolerance）”。这能让iOS进行重要的能耗优化，因为系统可以在计时器的计划触发时间到“计划触发时间+容差”的范围内，任意选择一个时间点触发计时器。

实际上，这意味着系统可以执行“计时器合并”：将你的计时器稍微延后一点，使其与其他一个或多个计时器同时触发，这样就能让CPU更多地处于空闲状态，从而节省电量。

例如，下面的代码为计时器添加了0.5秒的容差：

let timer = Timer.publish(every: 1, tolerance: 0.5, on: .main, in: .common).autoconnect()

如果你需要严格计时，不设置 tolerance参数可以让计时器尽可能保持精确，但请注意，即使不设置容差，Timer类依然是“尽力而为”的——系统无法保证计时器绝对精确地执行。

如何在SwiftUI应用进入后台时接收通知

作者：Paul Hudson 2024年2月21日

SwiftUI能够检测应用何时进入后台（即用户返回主屏幕时）以及何时回到前台，将这两种情况结合起来，我们就能确保应用根据用户当前是否能看到它，来暂停或恢复工作。

实现这一功能需要三个步骤：

1. 添加一个新属性，用于监听名为scenePhase的环境值。
2. 使用onChange()监听scenePhase的变化。
3. 对新的场景阶段做出相应处理。

你可能会疑惑，为什么它叫“场景阶段（scenePhase）”，而不是与应用当前状态相关的名称？要知道，在iPad上，用户可以同时运行多个应用实例——他们可以打开多个窗口（称为“场景”），每个窗口都处于不同的状态。

要查看各种场景阶段的实际效果，可以尝试以下代码：

struct ContentView: View {
    @Environment(\.scenePhase) var scenePhase

    var body: some View {
        Text("Hello, world!")
            .onChange(of: scenePhase) { oldPhase, newPhase in
                if newPhase == .active {
                    print("活跃（Active）")
                } else if newPhase == .inactive {
                    print("非活跃（Inactive）")
                } else if newPhase == .background {
                    print("后台（Background）")
                }
            }
    }
}

运行代码后，尝试在模拟器中返回主屏幕、锁定虚拟设备或进行其他常见操作，观察场景阶段的变化。

如你所见，我们需要关注三种场景阶段：

• 活跃（Active）场景：当前正在运行，在iOS上表示对用户可见。在macOS上，即使一个应用的窗口被其他应用的窗口完全遮挡，它仍然被视为活跃状态。
• 非活跃（Inactive）场景：正在运行且可能对用户可见，但用户无法与之交互。例如，当你向下滑动以部分显示控制中心时，下方的应用就处于非活跃状态。
• 后台（Background）场景：对用户不可见，在iOS上，这类场景未来可能会被终止。

利用SwiftUI支持特定辅助功能需求

作者：Paul Hudson 2024年2月21日

SwiftUI提供了多个环境属性，用于描述用户的自定义辅助功能设置，花时间了解并遵循这些设置是很有必要的。

在之前的项目15中，我们学习了辅助功能标签、提示、特性、分组等内容，但这些设置有所不同，因为它们是通过环境提供的。这意味着SwiftUI会自动监控这些设置的变化，一旦其中某个设置发生改变，就会重新调用视图的body属性。

例如，“无颜色区分（Differentiate without color）”是一项辅助功能选项，对每12名男性中就有1名的色盲人群很有帮助。启用此设置后，应用应尝试通过形状、图标和纹理（而非颜色）来让界面更清晰。

要使用这项设置，只需添加如下环境属性：

@Environment(\.accessibilityDifferentiateWithoutColor) var differentiateWithoutColor

该属性的值为布尔类型（true或false），你可以据此调整界面。例如，在下面的代码中，常规布局使用简单的绿色背景，而当“无颜色区分”功能启用时，我们会使用黑色背景并添加一个对勾图标：

struct ContentView: View {
    @Environment(\.accessibilityDifferentiateWithoutColor) var differentiateWithoutColor

    var body: some View {
        HStack {
            if differentiateWithoutColor {
                Image(systemName: "checkmark.circle")
            }

            Text("成功（Success）")
        }
        .padding()
        .background(differentiateWithoutColor ? .black : .green)
        .foregroundStyle(.white)
        .clipShape(.capsule)
    }
}

你可以在模拟器中测试此功能：打开“设置”应用，依次选择“辅助功能”>“显示与文字大小”>“无颜色区分”。

另一项常见的选项是“减少动态效果（Reduce Motion）”，在模拟器中，你可以通过“辅助功能”>“动态效果”>“减少动态效果”来找到它。启用此设置后，应用应减少导致界面元素移动的动画数量。例如，iOS的应用切换器会让视图淡入淡出，而不是缩放进出。

在SwiftUI中，这意味着当动画涉及元素移动时，我们应限制withAnimation()的使用，示例如下：

struct ContentView: View {
    @Environment(\.accessibilityReduceMotion) var reduceMotion
    @State private var scale = 1.0

    var body: some View {
        Button("Hello, World!") {
            if reduceMotion {
                scale *= 1.5
            } else {
                withAnimation {
                    scale *= 1.5
                }
            }

        }
        .scaleEffect(scale)
    }
}

我个人觉得这样使用起来有些麻烦。幸运的是，我们可以在withAnimation()周围包装一个小函数，该函数直接使用UIKit的UIAccessibility数据，从而自动跳过动画：

func withOptionalAnimation<Result>(_ animation: Animation? = .default, _ body: () throws -> Result) rethrows -> Result {
    if UIAccessibility.isReduceMotionEnabled {
        return try body()
    } else {
        return try withAnimation(animation, body)
    }
}

这样，当“减少动态效果”功能启用时，传入的闭包代码会立即执行；否则，代码会通过withAnimation()执行。其中throws/rethrows是较高级的Swift特性，但这里的函数签名与withAnimation()完全一致，因此两者可以互换使用。

使用方式如下：

struct ContentView: View {
    @State private var scale = 1.0

    var body: some View {
        Button("Hello, World!") {
            withOptionalAnimation {
                scale *= 1.5
            }

        }
        .scaleEffect(scale)
    }
}

通过这种方式，你无需每次都重复编写动画相关代码。

最后一项你应该考虑支持的选项是“减少透明度（Reduce Transparency）”，启用此设置后，应用应减少设计中的模糊和半透明效果，以确保所有内容都清晰可见。

例如，下面的代码在“减少透明度”功能启用时使用纯黑色背景，否则使用50%透明度的黑色背景：

struct ContentView: View {
    @Environment(\.accessibilityReduceTransparency) var reduceTransparency

    var body: some View {
        Text("Hello, World!")
            .padding()
            .background(reduceTransparency ? .black : .black.opacity(0.5))
            .foregroundStyle(.white)
            .clipShape(.capsule)
    }
}

以上就是在开始实际项目前，我想让你学习的最后一项技术，请将你的项目恢复到初始状态，为后续开发做好准备。