好久没有更新技术文档了，一直在写新项目没有时间更新。最近项目也是接近尾声了，得以有时间写个技术文档，写得不是很深入，当一个简单的记录吧～
1. 为什么在 SwiftUI 中要用到状态管理
在 SwiftUI 中，状态管理是构建动态和响应式用户界面的基础。SwiftUI 采用声明式编程风格，与传统的命令式编程相比，它关注的是"显示什么"，而不是"如何去做"。这就需要有效的状态管理，以确保视图的状态与显示内容之间的一致性。以下是使用状态管理的几个主要原因：
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动态更新：用户界面需要实时反映数据的变化。例如，用户点击按钮增加计数，界面应及时更新显示新的计数值。通过状态管理，SwiftUI 可以自动监测状态变化并更新相应的视图。
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数据驱动：SwiftUI 中的视图是数据驱动的，状态管理使得数据与视图之间的绑定变得简单且直观。开发者只需专注于数据变化，而 SwiftUI 会处理视图的更新。
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提高可维护性：通过清晰的状态管理，开发者能够更轻松地理解和维护代码。与传统 UIKit 相比，SwiftUI 减少了大量的状态处理逻辑，使得代码更简洁。
2. SwiftUI 中状态管理的形式
SwiftUI 提供了多种状态管理机制，适应不同需求的场景：
2.1 @State
使用场景 ：@State 适用于视图内部的局部状态，通常用于简单的状态，比如单个视图的切换、计数器等。
示例：
swift
import SwiftUI
struct CounterView: View {
@State private var count = 0 // 定义局部状态
var body: some View {
VStack {
Text("Count: \(count)")
.font(.largeTitle)
Button(action: {
count += 1 // 更新状态
}) {
Text("Increment")
.padding()
.background(Color.blue)
.foregroundColor(.white)
.cornerRadius(8)
}
}
}
}在这个示例中，CounterView 使用 @State 来管理计数的状态。当用户点击按钮时，count 的值增加，界面也随之更新。
2.2 @Binding
使用场景 ：@Binding 用于在父视图和子视图之间共享状态。适合需要从子视图修改父视图状态的情况。
示例：
swift
import SwiftUI
struct ParentView: View {
@State private var parentCount = 0 // 父视图的状态
var body: some View {
VStack {
Text("Parent Count: \(parentCount)")
.font(.largeTitle)
// 将父视图的状态通过绑定传递给子视图
CounterView(count: $parentCount)
}
.padding()
}
}
struct CounterView: View {
@Binding var count: Int // 绑定父视图的状态
var body: some View {
VStack {
Text("Count: \(count)")
.font(.largeTitle)
Button(action: {
count += 1 // 修改绑定的状态
}) {
Text("Increment")
.padding()
.background(Color.blue)
.foregroundColor(.white)
.cornerRadius(8)
}
}
}
}在这个例子中，ParentView 使用 @State 来管理计数，而 CounterView 通过 @Binding 接收这个计数并允许其修改。如此，父视图和子视图之间的状态可以保持同步。
2.3 @ObservedObject
使用场景 ：@ObservedObject 用于观察外部对象的状态，适合需要在多个视图间共享状态的复杂场景。例如，网络请求结果、用户信息等。
示例：
swift
import SwiftUI
import Combine
class CounterModel: ObservableObject {
@Published var count: Int = 0 // 被观察的属性
func increment() {
count += 1 // 修改属性将通知观察者
}
}
struct ContentView: View {
@ObservedObject var model = CounterModel() // 观察模型
var body: some View {
VStack {
Text("Count: \(model.count)")
.font(.largeTitle)
Button(action: {
model.increment() // 触发状态变化
}) {
Text("Increment")
.padding()
.background(Color.blue)
.foregroundColor(.white)
.cornerRadius(8)
}
}
}
}在这个示例中，CounterModel 是一个符合 ObservableObject 协议的类，ContentView 通过 @ObservedObject 观察 CounterModel 的实例。当 count 变化时，界面会自动更新。
2.4 @StateObject
使用场景 ：@StateObject 用于在视图内部创建和管理 ObservableObject 的实例，适合将状态和视图紧密结合的场景。
示例：
swift
import SwiftUI
class TimerModel: ObservableObject {
@Published var time: Int = 0
func startTimer() {
// 模拟定时器逻辑
Timer.scheduledTimer(withTimeInterval: 1, repeats: true) { timer in
self.time += 1 // 每秒增加
}
}
}
struct TimerView: View {
@StateObject private var timerModel = TimerModel() // 创建状态对象
var body: some View {
VStack {
Text("Time: \(timerModel.time)")
.font(.largeTitle)
Button("Start Timer") {
timerModel.startTimer() // 启动计时器
}
}
.onAppear {
timerModel.startTimer() // 视图出现时启动计时器
}
}
}在这个示例中，@StateObject 用于在 TimerView 中创建 TimerModel 的实例。TimerModel 管理着计时的逻辑，并在定时器触发时更新状态。
2.5 @EnvironmentObject
使用场景 ：@EnvironmentObject 用于在多个层次的视图中共享状态，适合全局状态管理的情况，如应用设置、用户信息等。
示例：
swift
import SwiftUI
class UserSettings: ObservableObject {
@Published var username: String = "Guest"
}
struct ContentView: View {
@StateObject var settings = UserSettings() // 创建全局设置
var body: some View {
VStack {
Text("Username: \(settings.username)")
.font(.largeTitle)
UsernameEditor()
.environmentObject(settings) // 传递环境对象
}
}
}
struct UsernameEditor: View {
@EnvironmentObject var settings: UserSettings // 从环境中获取设置
var body: some View {
TextField("Enter username", text: $settings.username)
.textFieldStyle(RoundedBorderTextFieldStyle())
.padding()
}
}在这个示例中，UserSettings 是一个全局状态对象，ContentView 创建并传递给子视图 UsernameEditor。子视图能够直接访问和修改全局状态。
3. 从底层分析 SwiftUI 中状态管理的原理及逻辑
SwiftUI 的状态管理依赖于响应式编程模型和高效的视图更新机制。以下是其核心原理和实现逻辑的详细分析：
3.1 响应式编程模型
SwiftUI 使用一种响应式编程模型，使得视图与状态之间的关系变得清晰：
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状态变更 ：当状态（如
@State或@ObservableObject的属性）发生变化时，SwiftUI 会立即知道需要重新渲染与该状态相关的视图。 -
视图的更新：SwiftUI 在内部维护着一个视图树结构，当状态变化时，它会通过 diffing 算法比较新旧视图，并仅更新发生变化的部分。这种策略大大提高了性能，避免了不必要的重绘。
3.2 实现逻辑
以下是 SwiftUI 状态管理的核心实现逻辑示例，说明其底层是如何处理状态变化的：
swift
import Combine
// 观察对象协议
class MyModel: ObservableObject {
@Published var value: Int = 0 // 被观察的属性
func increment() {
value += 1 // 更改属性将通知观察者
}
}
// 视图结构
struct ContentView: View {
@ObservedObject var model = MyModel() // 观察模型
var body: some View {
VStack {
Text("Value: \(model.value)")
Button("Increment") {
model.increment() // 触发状态变化
}
}
}
}
// 在底层，SwiftUI 通过 Combine 的发布者-订阅者模式实现状态管理
// 这里是一个简化的实现逻辑
protocol ObservableObject {
var objectWillChange: AnyPublisher<Void, Never> { get }
}
@propertyWrapper
struct Published<Value> {
var wrappedValue: Value {
didSet {
objectWillChange.send()
}
}
let objectWillChange: AnyPublisher<Void, Never>
}
// 视图更新逻辑
extension View {
func onReceive<Object: ObservableObject>(_ object: Object, perform action: @escaping () -> Void) {
object.objectWillChange
.sink { _ in
action() // 状态变化时调用视图更新
}
.store(in: &cancellables)
}
}代码说明
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ObservableObject 协议 ：
MyModel类实现了ObservableObject协议，表示它是一个可观察的对象。 -
@Published ：当
value属性改变时，通过@Published修饰符通知所有观察者，导致绑定到该属性的视图自动更新。 -
@ObservedObject ：
ContentView中通过@ObservedObject观察MyModel的实例。当model.value变化时，SwiftUI 会自动重新渲染ContentView。 -
Combine 框架的应用：SwiftUI 使用 Combine 框架的发布者-订阅者模式来处理状态变化，确保在状态变化时能够及时地通知到所有的观察者。
4. 总结
状态管理在 SwiftUI 开发中至关重要，提供了实现动态响应用户交互和数据变化的机制。通过使用 @State、@Binding、@ObservedObject 等状态管理工具，开发者能够构建清晰、易于维护的代码。同时，SwiftUI 的底层实现结合了响应式编程模型和 Combine 框架，使得状态变化能够高效地反映到用户界面。掌握这些概念和实践，将使开发者能够更好地利用 SwiftUI 构建现代化、流畅的 iOS 应用。