23、Swift编程：闭包与混合编程的深入探索

最新推荐文章于 2025-11-23 11:58:17 发布

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#Swift编程 # 闭包 # 强引用循环

Swift编程：闭包与混合编程的深入探索

闭包的使用与异步调用

在Swift编程中，闭包是一种强大的工具。我们可以像定义整数或字符串类型一样定义闭包，还能将其赋值给变量、作为参数传递给函数，甚至从函数中返回。例如，我们可以这样调用带有闭包的方法：

var test = TestClass()
test.isGreater(8, numTwo: 6, successHandler:success, 
  failureHandler:failure)

在这个方法调用中，我们同时传递了成功闭包和失败闭包。当调用异步方法（如从Web服务加载数据）时，这种用法非常实用。如果Web服务调用成功，将调用成功闭包；否则，调用失败闭包。使用闭包的一个重要优势是，在等待Web服务调用完成时，UI不会冻结。

闭包中的强引用循环问题

虽然大多数情况下，Swift会为我们处理闭包的内存管理，但有时也会出现问题，比如创建强引用循环。当我们将闭包赋值给类实例的属性，并且在闭包中捕获该类的实例时，就可能发生强引用循环。例如：

class TestClassOne {
  typealias nameClosure = (() -> String)

  var name = "Jon"

  lazy var myClosure: nameClosure =  {
    return self.name
  }

  deinit {
    print("TestClassOne deinitialized")
  }
}

class TestClassTwo {

  func closureExample(handler: TestClassOne.nameClosure) {
    print(handler())
  }

  deinit {
    print("TestClassTwo deinitialized")
  }
}

var testClassOne: TestClassOne? = TestClassOne()
var testClassTwo: TestClassTwo? = TestClassTwo()
testClassTwo?.closureExample(testClassOne!.myClosure)

testClassOne = nil
print("testClassOne is gone")

testClassTwo = nil
print("testClassTwo is gone")

运行上述代码，我们会发现 TestClassOne 的 deinit() 方法未被调用，说明该实例未被释放，而 TestClassTwo 实例则正常释放。这是因为在闭包中使用 self.name 捕获了 TestClassOne 的实例，创建了强引用循环，导致内存管理无法释放该实例。

解决闭包中的强引用循环

Swift提供了一种简单而优雅的方法来解决闭包中的强引用循环问题，即创建捕获列表。捕获列表定义了在闭包中捕获引用类型时使用的规则，我们可以将每个引用声明为弱引用（ weak ）或无主引用（ unowned ），而不是强引用。例如：

lazy var myClosure: nameClosure =  {
  [unowned self] in
  return self.name
}

使用 [unowned self] 后，再次运行代码， TestClassOne 和 TestClassTwo 的 deinit() 方法都会被调用，说明两个实例都被正常释放。

混合编程：Swift与Objective - C的结合

当Apple在2014年的全球开发者大会（WWDC）上首次推出Swift时，开发者面临着将现有Objective - C应用重写为Swift的问题。而混合编程（Mix and Match）功能的出现，为开发者提供了一个理想的解决方案。

什么是混合编程

混合编程允许我们在同一个项目中同时使用Swift和Objective - C。这一特性非常重要，因为App Store中有超过一百万个用Objective - C编写的应用，将它们全部转换为Swift是不现实的。通过混合编程，开发者可以在现有的Objective - C应用中逐步使用Swift，而无需重写整个代码库。

在同一项目中使用Swift和Objective - C

下面我们将详细介绍如何在Objective - C项目中添加Swift代码。

创建项目
- 启动Xcode，选择“Create a new Xcode project”选项，或者通过菜单栏“File | New | Project”创建项目。
- 选择iOS平台，创建一个简单的单视图应用（Single View Application）。
- 在项目属性设置中，选择Objective - C作为语言，并命名项目为“ObjectiveCProject”。
- 选择项目文件的保存位置，Xcode将为我们创建项目模板文件。
添加Swift文件到Objective - C项目
- 在Objective - C项目中，通常创建一个名为“SwiftFiles”的组来存放Swift文件。
- 右键点击该组，选择“New File…”选项。
- 在文件类型选择中，选择“Swift File”，并将文件命名为“MessageBuilder”，然后点击“Create”按钮。
- 如果这是首次在Objective - C项目中添加Swift文件，Xcode会弹出提示，询问是否创建桥接头文件，选择“Create Bridging Header”。
Objective - C桥接头文件
- 为了让Swift代码能够访问Objective - C文件，我们需要一个Objective - C桥接头文件。首次添加Swift文件到Objective - C项目或添加Objective - C文件到Swift项目时，Xcode会提供创建该文件的选项，建议选择让Xcode自动创建和配置。
- 如果需要手动创建桥接头文件，可以按照以下步骤操作：
  1. 使用“New File…”选项在项目中创建一个Objective - C头文件，推荐的命名约定是 [MyProjectName]-Bridging-Header.h ，其中 [MyProjectName] 是项目名称。在这个头文件中，导入我们希望Swift代码访问的Objective - C类的头文件。
  2. 在项目的“Build Settings”中，找到“Swift Compiler – Code Generation”部分，定位到“Objective - C Bridging Header”设置项，将其设置为步骤1中创建的桥接头文件的路径（从项目根目录开始）。

通过以上步骤，我们可以在Objective - C项目中顺利使用Swift代码，实现Swift与Objective - C的混合编程。这种方式为开发者提供了更大的灵活性，使得我们可以逐步将现有项目迁移到Swift，同时充分利用Swift的新特性。

以下是一个简单的mermaid流程图，展示了在Objective - C项目中添加Swift文件的流程：

graph LR
    A[启动Xcode] --> B[创建Objective - C项目]
    B --> C[创建SwiftFiles组]
    C --> D[右键点击组选择New File…]
    D --> E[选择Swift File]
    E --> F[命名文件为MessageBuilder并创建]
    F --> G{是否首次添加Swift文件}
    G -- 是 --> H[创建桥接头文件]
    G -- 否 --> I[完成添加]

在实际开发中，我们还可以根据具体需求，进一步优化和扩展这些步骤，以实现更复杂的功能。例如，在Swift代码中调用Objective - C类的方法，或者在Objective - C代码中使用Swift类的属性等。通过不断实践和探索，我们可以更好地掌握Swift和Objective - C的混合编程，为开发高质量的iOS应用打下坚实的基础。

Swift编程：闭包与混合编程的深入探索

添加Swift文件后的项目交互

在Objective - C项目中成功添加Swift文件后，我们来看看项目中各部分是如何交互的。我们创建的应用让用户输入一个名字，然后返回一条个性化消息。用户界面和生成消息的 Messages 类使用Objective - C编写，而消息构建器（用于个性化消息）则使用Swift编写。

具体的交互流程如下：
|交互部分|描述|
| ---- | ---- |
|Objective - C后端|调用Swift编写的 MessageBuilder 类的 getPersonalizedMessage() 方法|
| MessageBuilder 类（Swift）|调用Objective - C编写的 Messages 类的 getMessage() 函数|

以下是一个mermaid流程图，展示了这个交互过程：

graph LR
    A[Objective - C后端] --> B[调用MessageBuilder.getPersonalizedMessage()]
    B --> C[MessageBuilder类（Swift）]
    C --> D[调用Messages.getMessage()]
    D --> E[Messages类（Objective - C）]

闭包与混合编程的优势总结

闭包和混合编程在Swift开发中都有着独特的优势，下面我们通过表格进行总结：
|特性|优势|
| ---- | ---- |
|闭包|1. 可像普通类型一样定义、赋值、传递和返回，增强代码灵活性
2. 适用于异步调用，避免UI冻结
3. 虽然存在强引用循环问题，但Swift提供了简单的解决方法|
|混合编程|1. 允许在同一项目中同时使用Swift和Objective - C，降低迁移成本
2. 开发者可逐步将现有Objective - C项目迁移到Swift，充分利用Swift新特性|

实际应用中的注意事项

在实际开发中使用闭包和混合编程时，需要注意以下几点：
1. 闭包使用注意事项
- 避免不必要的捕获，尤其是在闭包中使用 self 时，要注意是否会创建强引用循环。
- 合理选择 weak 和 unowned 关键字，当引用可能变为 nil 时使用 weak ，当引用不可能变为 nil 时使用 unowned 。
2. 混合编程注意事项
- 确保桥接头文件正确配置，否则Swift代码将无法访问Objective - C类。
- 在进行代码交互时，注意数据类型的兼容性，避免出现类型转换错误。