[ WWDC2018 ] - Cocoa Touch革新 What's New in Cocoa Touch

这篇文章是对WWDC2018关于Cocoa Touch新特性的翻译与总结。在What's New in Cocoa Touch这个session中,主要分为三个topic来讲的,下面一个一个来看。

一、Framework updates

一、性能优化方面

1、scrolling

在iOS12中首先对scrollview的滑动做了预加载数据CPU计算优化。主要以UITableview的加载来进行了举例。UITableview在显示的时候分为这几步。 1. 先从缓存队列中取出一个cell或者是直接创建一个cell
2. 将model数据传入cell,而这一步具体的消耗如何就要看数据的获取方式了,你可能从数据库中获取,也可能从网络中获取,总之这可能是一个相当耗时的工作。
3. cell调用layoutSubviews为子视图布局
4. 调用draw()方法绘制view,也就是drawInRect方法进行绘制。这里cell所有的子view都要调用一遍,我们还可能填充文字等,所以这一步也可能需要较大的时间开销

在这种cell的展示方式中,这四步都必须要在cell展示的那一帧时间内(1/60秒)完成,才能保证不卡顿。为了让cell计算的速度尽可能快,所以在iOS12中有了prefetch API,这个API可以提前异步的去进行数据的获取,所以在滑动的时候绘制Cell那一帧时间里就省去了数据获取的步骤,只负责cell的绘制就够了,这样就大大节省了CPU的开销。

UITableViewDataSourcePrefetching这个protocol中,也就两个方法:

protocol UITableViewDataSourcePrefetching {  
 func tableView(_ tableView: UITableView, prefetchRowsAt indexPaths: [IndexPath])
 func tableView(_ tableView: UITableView, cancelPrefetchingForRowsAt: indexPaths [IndexPath])
}

这两个方法中必须实现的就是prefetchRowAt这个方法,你可以把一些耗时的数据获取工作放在这个方法中。这样就可以在cell显示之前提前获取数据而不用等到cell绘制的时候另外占用CPU开销。

后面发现了一个case。如果在cell load过程中同时进行prefetch,就会造成在绘制当前cell的时候既要load当前cell,还要去prefetch下一个即将显示的cell,这样就会造成绘制当前cell的时候CPU开销太大。

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所以在后面有了改进,如下图所示,它是在当前cell load完成的时候去异步prefetch下一个cell的数据的。这样就避免prefetch对当前cell绘制的影响。

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另外还发现了一个case,如果在设备并没有满载的时候,这个时候只是运行了一个简单的前台程序的滑动工作,CPU并不知道将来的工作到底如何,它可能就会使用尽可能低的level进行工作以进行省电。但是这个时候如果来了复杂的计算(需要绘制复杂的cell),等CPU提高level再去进行计算,可能就会太迟了,就很容易造成卡顿。这个时候CPU的工作方式如图:

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因此在iOS12中,会提前把要绘制的信息告诉CPU,如果有复杂的任务,CPU就会提前进入高的level,这样提前了解App需要的CPU占用情况,就能让CPU及时改变它的level。所以在iOS12中CPU会尽可能的根据你的应用的需求情况来进行调整,这样在达到了省电的同时还能充分利用CPU保证流畅性,确实很棒!

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2、Memory

首先强调了一下memory对性能影响的重要性,然后介绍了一下App在运行的时候,内存的使用情况

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当你请求一个小的内存的时候,此时内存足够,就会直接获取free memory,但是现在当你的App申请一个较大的内存的时候,这个时候就很可能内存不足,系统就会从Other Apps and System中去获取,也就是其它那些在后台中的进程。虽然这能满足我们的需求,但它仍然可能在其它地方产生未知的影响。而且这个过程对于我们的App来说依然会占用很多时间,所以其实对我们的应用也是有影响的。因此找到一些方法来节约内存对于我们的App来说会有很大的提升。下面就讲到了iOS12中对图片的一个优化。

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以上面两个图来说,他们的内存大小都是每个像素64位这样来计算的。但其实第二张图并没有完全利用所有的color位数,因为它只有黑白两种颜色,显然这造成了对内存的浪费。所以在iOS12中只使用了8位,所以第二种图片在使用了Automatic Backing Store后的内存占用缩减成了下面这样,这对于App的内存占用是一个很大的提高。

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Automatic Backing Store在iOS12的SDK中默认会在下面这三种方法中进行

  • UIView.draw()
  • UIGraphicsImageRenderer
  • UIGraphicsImageRenderFormat.Range

所有与图片渲染相关的API都可以使用Automatic Backing Store,如果想要了解详细使用情况的话,可以看这个session(Image and Graphics Best Practices

3、autolayout

Autolayout在iOS12中也进行了较大的提升。

首先是对于互不相关的兄弟视图来说,虽然在iOS12之前随着视图的增多计算的复杂度就已经是线性增加的了,但是iOS12中通过团队的努力还是把计算复杂度尽其所能的进行了降低。

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然后再说更加复杂的约束相互有依赖的视图,iOS12之前随着视图的增多,frame的计算复杂度是在呈指数上涨的。所以之前使用autolayout的话性能瓶颈是很明显的,稍微复杂一点的视图我们可能都会放弃autolayout。但是在iOS12中,autolayout的计算不再呈指数上涨了。通过优化也已经实现线性增加的复杂度。对于嵌套视图来说,也是如此,复杂度由指数级下降至线性级。

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这样一来,iOS12以后使用autolayout我们也不用太担心性能瓶颈问题了,这确实是一件值得兴奋的事。更多相关内容,可以查看这篇session(High Performance Auto Layout )

二、Swiftification

主要讲了swift有以下几点增强,总结一下就是让swift感觉更加swift了。

  • Types 主要就是一些全局type加入到了类中,让我们使用起来更加方便。下面给了一些例子:
// Swift 4
enum UIApplicationState {  
 case active
 case inactive
 case background
}
// Swift 4.2
class UIApplication : UIResponder {  
 enum State {
   case active
   case inactive
   case background
  }
}
// Swift 4
enum UITabBarItemPositioning {  
 case automatic
 case fill
 case centered
}
// Swift 4.2
class UITabBar : UIView {  
 enum ItemPositioning {
   case automatic
   case fill
   case centered
  }
}
  • Constants 一些全局常量也被加入到了相关类中,如下面一些例子:
// Swift 4
class NSNotification : NSObject {  
 struct Name {
   class let didChangeStatusBarOrientation: NSNotification.Name
 }
}
let UIApplicationStatusBarOrientationUserInfoKey: String

// Swift 4.2
class UIApplication : UIResponder {  
 class let didChangeStatusBarOrientationNotification: NSNotification.Name
 class let statusBarOrientationUserInfoKey: String
}
// Swift 4
let UIFloatRangeZero: UIFloatRange  
let UIFloatRangeInfinite: UIFloatRange  
// Swift 4.2
struct UIFloatRange {  
 static let zero: UIFloatRange
 static let infinite: UIFloatRange
}
  • Fundations 还有一些全局函数也被移进了相关类中,如下一些例子:
let insets = UIEdgeInsets(top: 8, left: 0, bottom: 8, right: 0)  
let image = UIImage(named: “Apple”)  
// Swift 4
let insetRect = UIEdgeInsetsInsetRect(originalRect, insets)  
let pngData = UIImagePNGRepresentation(image)  
// Swift 4.2
let insetRect = originalRect.insetBy(insets)  
let pngData = image.pngData()  
// Swift 4
NSStringFrom[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]  
[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]FromString
// Swift 4.2 – Codable Conformance
let encoded = JSONEncoder().encode(CGPoint(x: 0, y: 0))  
let decoded = JSONDecoder().decode(CGPoint.self, from: encoded)  
// Swift 4
NSStringFrom[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]  
[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]FromString
// Swift 4.2 — Codable Conformance
let encoded = JSONEncoder().encode(CGPoint(x: 0, y: 0))  
let decoded = JSONDecoder().decode(CGPoint.self, from: encoded)  
// Swift 4.2 — Debug Printing
print(CGPoint(x: 0, y: 0))  
print(“Offset: \(UIOffset(horizontal: 10, vertical: 10))”)  
// Swift 4
NSStringFrom[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]  
[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]FromString
// Swift 4.2 — Codable Conformance
let encoded = JSONEncoder().encode(CGPoint(x: 0, y: 0))  
let decoded = JSONDecoder().decode(CGPoint.self, from: encoded)  
// Swift 4.2 — Debug Printing
print(CGPoint(x: 0, y: 0))  
print(“Offset: \(UIOffset(horizontal: 10, vertical: 10))”)  
// Swift 4.2 — Legacy Encoding/Decoding
let encoded = NSCoder.string(for: CGPoint(x: 0, y: 0))  
let decoded = NSCoder.cgPoint(for: encoded)  

另外还增加了安全的编解码API,但是这里并没有详细介绍,如果想要了解的话可以看这篇session(Data You Can Trust )

二、API 的改善

1、通知

在iOS12中通知有了很多很大的提升,但是今天只讲以下三个方面。

  • 交互

iOS12在通知中可以有更多的交互,现在的交互动作也不再是静态的,比如iMessage甚至可以直接回复信息

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  • 消息分组

iOS中的notification已经默认支持分组,也就是说默认情况下一个应用的通知都会被分为一个group进行展示。当然你也可以进行个人定制,可以通过给通知标记thread identifier,这样所有有相同的thread identifier的通知都会出现在同一个group。

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  • 设置

iOS12新的的通知UI增加了Notification settings。Notification settings支持用户根据他们自己的行为定制个性化的通知,或者
你也可以通过iOS12中一个新的API来为用户深入定制与你应用相关的setting。

image.png

更多与Notification相关的内容可以查看这两个sessionWhat’s New in User Notifications Using Grouped Notifications

2、短信

在iOS12中iMessage增加了camera中的一些新特性,只要我们在xcode中创建sticker template,我们创建的贴纸就会自动加入messages和相机中。除此之外,如果你想创建更加定制化的贴纸的话,你可以使用MSMessages App ViewController,并在info.plist中配置如下参数

<key>MSSupportedPresentationContexts</key>  
<array>  
    <string>MSMessagesAppPresentationContextMessages</string>
    <string> MSMessagesAppPresentationContextMedia</string>
</array>  

这两个参数让你的贴纸既可以在messages中使用,也可以在相机中使用,当然你也可以选择某一个。 你可以通过以下新的API判断你的messages app是处于messages中还是相机中。

enum MSMessagesAppPresentationContext : UInt {  
  case messages 
  case media 
}

还有一个小改动就是之前左右滑动会进行messages app的切换,现在左右滑动的手势不会产生切换了,也就是说你的messages app支持左右滑动了。(这个对比一个iOS11和iOS12的iMessage就可以看到)

3、密码和验证码的自动填充

在iOS12中,你只需要将你的登录输入框设置为password text content type或者将注册输入框(密码修改输入框)设置为new password text content type,系统就会自动识别,提示用户将密码存入iCloud的keychain中,并且在用户下次输入的时候自动填充密码。

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另外在短信验证中,获取验证码后也就不用来回切换app了,系统会自动识别验证码。

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总之,在strong passwords的使用下,我们再也不用为各种各样的密码和验证码而烦恼啦。更多详细内容可以看这篇sessionAutomatic Strong Passwords and Security Code AutoFill

4、安全区以(safeArea)

safeArea可以确保我们的内容不会超出内容正确显示范围,比如一些top bar,bottom bar啥的。safeArea的计算其实是非常复杂的,它会根据不同的设备进行不同的比例缩放。总之它给了我们一个安全的区域让我们去填充我们的视图。

image.png

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safeArea其实不是什么新内容,不过这里再次强调可以看出苹果对safeArea的重视,而且苹果官方很鼓励我们去使用safeArea,所以我们以后自定义视图的时候一定要注意根据safeArea去布局,不要超出safeArea的范围。

最后有一个相关的session推荐UIKit: Apps for Every Size and Shape

三、Siri shortcuts

iOS12中新增的主要有两个API,这两个API让你不仅可以与Siri有一些常见的简单的互动,还可以在一些复杂的场景中有一些更加定制化的互动。

1、NSUserActivity

NSUserActivity是一个简单的API,它可以被用于简单的切换和唤起。虽然简单,但是在一些场景中它也可以发挥巨大的作用,比如你可以通过它返回到应用中的某一指定页面。比如你正在看某一条信息或者文件的时候,可以通过它在另一个设备跳转到相同的位置。而是用起来也很简单,只需要一行代码搞定

Set eligibleForPrediction = true  

2、SiriKit 

如果你想使用更多定制化的内容的话,就可以使用它了。它包含的内容很多,如图所示:

image.png

这些是一些去年都已经有的内容,在iOS12中,你可以定义自己的内容。 这里也只是简单的介绍了一下,想要详细了解的话这里推荐了三篇session

Siri Shortcuts on the Siri Watch Face Introduction to Siri Shortcuts Building for Voice with Siri Shortcuts

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