Swift 5.9 与 SwiftUI 5.0 中新 Observation 框架应用之深入浅出

0. 概览

Swift 5.9 一声炮响为我们带来全新的宏（Macro）机制，也同时带来了干霄凌云的 Observation 框架。

Observation 框架可以增强通用场景下的使用，也可以搭配 SwiftUI 5.0 而获得双剑合璧的更强威力。

那么，就让我们赶快进入 Observation 奇妙的世界吧！

Let‘s go！！！😉

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1. @Observable 宏

简单来说，Observation 框架为我们提供了集鲁棒性（robust）、安全性、高性能等三大特性为一身的 Swift 全新观察者设计模式。

它的核心功能在于：监视对象状态，并在改变时做出反应！

在 Swift 5.9 中，我们可以非常轻松的通过 @Observable 宏将普通类“转化为”可观察（Observable）类。自然，它们的实例都是可观察的：

@Observable
final class Hero {var name: Stringvar power: Intinit(name: String, power: Int) {self.name = nameself.power = power}
}@Observable
final class Model {var title: Stringvar createAt: Date?var heros: [Hero]init(title: String, heros: [Hero]) {self.title = titleself.createAt = Date.nowself.heros = heros}
}

如上代码所示，我们定义了两个可观察类 Model 和 Hero，就是这么简单！

2. 通用情境下如何观察 Observable 对象？

在一个对象成为可观察之后，我们可以通过 withObservationTracking() 方法随时监听它状态的改变：

我们可以将对象需要监听的属性放在 withObservationTracking() 的 apply 闭包中，当且仅当（ Hero 中其它属性的改变不予理会）这些属性发生改变时其 onChange 闭包将会被调用：

let hero = Hero(name: "大熊猫侯佩", power: 5)func watching() {withObservationTracking({NSLog("力量参考值：\(hero.power)")}, onChange: {NSLog("改变之前的力量！:\(hero.power)")watching()})
}watching()hero.name = "地球熊猫"
hero.power = 11
hero.power = 121

以上代码输出如下：

使用 withObservationTracking() 方法有 3 点需要注意：

1. 它默认只会被调用 1 次，所以上面为了能够重复监听，我们在 onChange 闭包里对 watching() 方法再次进行了调用；
2. withObservationTracking() 方法的 apply 闭包不管如何都会被调用 1 次，即使其监听的属性从未改变过；
3. 在监听闭包中只能得到属性改变前的旧值；

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目前，上面测试代码在 Xcode 15 的 Playground 中编译会报错，提示如下：

error: test15.playground:8:13: error: external macro implementation type ‘ObservationMacros.ObservableMacro’ could not be found for macro ‘Observable()’
final class Hero {
^

Observation.Observable:2:180: note: ‘Observable()’ declared here
@attached(member, names: named(_$observationRegistrar), named(access), named(withMutation)) @attached(memberAttribute) @attached(extension, conformances: Observable) public macro Observable() = #externalMacro(module: “ObservationMacros”, type: “ObservableMacro”)

小伙伴们可以把它们放在 Xcode 的 Command Line Tool 项目中进行测试：

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3. Observable 对象与 SwiftUI 珠联璧合

要想发挥 Observable 对象的最大威力，我们需要 SwiftUI 来一拍即合。

在 SwiftUI 中，我们无需再显式调用 withObservationTracking() 方法来监听改变，如虎添翼的 SwiftUI 已为我们自动完成了所有这一切！

struct ContentView: View {let model = Model(title: "地球超级英雄", heros: [])var body: some View {        NavigationStack {Form {LabeledContent(content: {Text(model.title)}, label: {Text("藏匿点名称")})LabeledContent(content: {Text(model.createAt?.formatted(date: .omitted, time: .standard) ?? "无")}, label: {Text("更新时间")})Button("刷新") {// SwiftUI 会自动监听可观察对象的改变，并刷新界面model.title = "爱丽丝仙境兔子洞"model.createAt = Date.now}}.navigationTitle(model.title)}}
}

注意，上面代码中 model 属性只是一个普通的 let 常量，即便如此 model 的改变仍会反映到界面上：

4. 被“抛弃的” @EnvironmentObject

有了 Swift 5.9 中新 Observation 框架加入游戏，在 SwiftUI 5.0 中 EnvironmentObject 再无用武之地，我们仅用 Environment 即可搞定一切！

早在 SwiftUI 1.0 版本时，其就已经提供了 Environment 对应的构造器：

@available(iOS 13.0, macOS 10.15, tvOS 13.0, watchOS 6.0, *)
@frozen @propertyWrapper public struct Environment<Value> : DynamicProperty {...}

有了新 Observation 框架的入驻，结合其 Observable 可观察对象，Environment 可以再次大放异彩：

struct HeroListView: View {@Environment(Model.self) var modelvar body: some View {List(model.heros) { hero inHStack {Text(hero.name).font(.headline)Spacer()Text("\(hero.power)").font(.subheadline).foregroundStyle(.gray)}}}
}struct ContentView: View {@State var model = Model(title: "地球超级英雄", heros: [.init(name: "大熊猫侯佩", power: 5),.init(name: "孙悟空", power: 1000),.init(name: "哪吒", power: 511)])var body: some View {        NavigationStack {Form {NavigationLink(destination: HeroListView().environment(model)) {Text("查看所有英雄")}}.navigationTitle(model.title)}}
}

现在，即使跨越多重层级关系我们也可以只通过 @Environment 而不用 @EnvironmentObject 来完成状态的间接传递了，是不是很赞呢？👍🏻

5. 在视图中将不可变 Observable 对象转换为可变对象的妙招

介绍了以上这许多，就还剩一个主题没有涉及：**Observable 对象的可变性！
**

为了能够在子视图中更改对应的可观察对象，我们可以用 @Bindable 修饰传入的 Observable 对象：

struct HeroView: View {@Bindable var hero: Herovar body: some View {Form {TextField("名称", text: $hero.name)TextField("力量", text: .init(get: {String(hero.power) }, set: {hero.power = Int($0) ?? 0}))}}
}

不过，对于之前 @Environment 那个例子来说，如何达到子视图能够修改传入的 @Environment 可观察对象呢？

别急，我们可以利用称为“临时可变（Temporary Variable）”的技术将原先不可变的可观察对象改为可变：

extension Hero: Identifiable {var id: String {name}
}struct HeroListView: View {@Environment(Model.self) var modelvar body: some View {// 在 body 内将 model 改为可变@Bindable var model = modelVStack {List(model.heros) { hero inHStack {Text(hero.name).font(.headline)Spacer()Text("\(hero.power)").font(.subheadline).foregroundStyle(.gray)}}.safeAreaInset(edge: .bottom) {// 绑定可变 model 中的状态以修改英雄名称TextField("", text: $model.heros[0].name).padding()} }}
}

运行效果如下：

“临时可变”这一技术可以用于视图中任何化“不变”为“可变”的场景中，当然对于直接视图间对象的传递，我们可以使用 @Bindable 这一更为“正统”的方法。

6. 总结

在本篇博文中，我们讨论了在 Swift 5.0 和 SwiftUI 5.0 中大放异彩 Observation 框架的使用，并就诸多技术细节问题给与了详细的介绍，愿君喜欢。

感谢观赏，再会！😎