SwiftUI 如何实现 Infinite Scroll?

欢迎点个 star:github.com/RickeyBoy/R...

面试题:用 SwiftUI 实现一个无限滚动列表,支持分页加载。

这道题我在面试中遇到过好几次,说实话第一次答的时候以为随便写个 LazyVStack + onAppear 就完事了。后来才发现,面试官真正想考的不是你会不会用 API,而是你对状态管理、性能优化、Task 生命周期这些东西到底理解多深。

我的思路是从最简方案出发,一步步暴露问题、一步步优化。在开始写代码之前,先聊一下架构选型。

为什么选 MVVM?

先说一下 SwiftUI 里常见的架构选择。MVC 就不聊了,那是 UIKit 时代的标配,Controller 跟 UIKit 强耦合,到了 SwiftUI 里根本没有 UIViewController 这个角色,MVC 自然也就退出舞台了。

SwiftUI 里最常见的架构,从简单到复杂大概是这么几个:

架构 特点 适合场景
MV(Model-View) 没有 ViewModel,状态直接放 View 里,Apple 官方示例的典型写法 逻辑简单的页面
MVVM 抽出 ViewModel 管理状态和逻辑,SwiftUI 里最主流的选择 中等复杂度,需要可测试性
TCA 单向数据流,State + Action + Reducer + Effect,强约束 大型项目,需要严格的状态管理

其中 MV 是最基础的,逻辑简单的页面,@State 往 View 里一放就完事了,Apple 自己的 WWDC 示例大量都是这么写的。但 infinite scroll 涉及分页状态、加载状态、错误处理、Task 生命周期管理这些东西,全塞 View 里会很乱。抽一个 ViewModel 出来专门管理这些状态,View 只负责渲染和转发用户操作,职责就清晰多了。

所以这道题用 MVVM 是最合适的,不是因为 MVVM 最好,而是这个场景的复杂度刚好适合。并且采用 MVVM 结构规整,可拓展性也强,从面试回答的角度来讲也是正好的。

而 SwiftUI 天然就鼓励这种模式,@Observable 本身就是 binding 机制,ViewModel 状态一变,View 自动更新,不需要手动同步。我们后面的代码就是按这个思路来的。

一、最小可用版本

先写一个能跑的最简版本。

核心思路很简单:LazyVStack 只在 item 即将可见时才实例化 View,我们利用 onAppear 检测"最后一个 item 出现了",然后触发下一页请求。

Model

swift 复制代码
struct Item: Identifiable, Equatable {
    let id: String
    let title: String
}

struct PageInfo {
    let endCursor: String?
    let hasNextPage: Bool
}

ViewModel

swift 复制代码
@MainActor @Observable
final class ItemListViewModel {
    private(set) var items: [Item] = []
    private var pageInfo: PageInfo?

    func loadNextPage() async {
        let response = try? await APIService.fetchItems(after: pageInfo?.endCursor)
        guard let response else { return }
        items.append(contentsOf: response.items)
        pageInfo = response.pageInfo
    }
}

View

swift 复制代码
struct ItemListView: View {
    @State private var viewModel = ItemListViewModel()

    var body: some View {
        ScrollView {
            LazyVStack {
                ForEach(viewModel.items) { item in
                    ItemRow(item: item)
                        .onAppear {
                            if item == viewModel.items.last {
                                Task { await viewModel.loadNextPage() }
                            }
                        }
                }
            }
        }
        .task { await viewModel.loadNextPage() }
    }
}

代码很短,逻辑也直白:

  1. 每当最后一个 item 出现在屏幕上,就触发 loadNextPage()
  2. loadNextPage() 请求后台去 fetch,拿到数据然后塞进 items 中
  3. View 检测到有更新,自动刷新页面

一句话总结:最后一个 item onAppear 的时候,就进行请求。

1.1 分页方式:cursor vs offset

可能有同学会问:为什么 fetchItems(after: cursor) 用的是 cursor,而不是传统的 pageoffset

分页一般有两种方式:

  • Offset-basedfetchItems(page: 3, size: 20),按页码或偏移量取数据
  • Cursor-basedfetchItems(after: "abc123"),传上一页最后一条的标识,从那里往后取

对于 infinite scroll 这种场景,cursor-based 更合适。详细对比一下:

Cursor-based Offset-based
数据一致性 不受中间插入/删除影响 插入新数据会导致重复或遗漏
性能 数据库只需定位到 cursor 后续 大 offset 需要 skip N 行
适用场景 实时 feed、社交流 固定数据集、后台管理列表

简单来说,cursor-based 更适合"数据随时在变"的场景(比如社交 feed),offset-based 更适合"数据基本不变"的场景(比如后台管理列表)。infinite scroll 的数据通常是动态的,所以用 cursor-based。

1.2 LazyVStack vs List

可能有同学会问:为什么用 LazyVStack 而不是 List

先说浅显的回答:LazyVStack 布局更自由,没有 List 自带的分割线、背景色、cell 样式这些限制,适合高度自定义的 UI。而 List 开箱即用,自带滑动删除、拖拽排序这些交互,适合标准列表场景。

当然,如果想要深入回答,还有可以继续。二者还有一个关键区别其实是内存模型

LazyVStack List
View 回收 ❌ 不回收,创建后常驻内存 ✅ 内部回收机制
内存增长 随滚动距离线性增长 基本恒定
自定义布局 完全自由 受限于 List 样式
万级数据 可能有内存压力 表现更好

为什么会有这个区别?因为它们底层的实现不一样。List 底层是基于 UICollectionView(iOS 16 之前是 UITableView),天然有 cell 回收复用机制,滚出屏幕的 cell 会被回收,滚入时再复用,所以内存占用基本恒定。而 LazyVStack 底层只是一个普通的布局容器,"Lazy" 的意思是延迟创建,item 滚入可见区域时才创建 View,但创建之后就一直留在内存里,不会回收。

所以如果列表数据量很大(比如社交 feed 那种上万条的),List 在内存上更有优势。如果需要高度自定义的 UI,那就用 LazyVStack,但要心里有数:用户滚得越远,内存占用越大。

1.3 为什么加 @MainActor

上面的 ViewModel 代码加了 @MainActor,这个很容易被忽略但其实很关键。

@Observable 本身不会自动保证在主线程更新状态 。而我们的 loadNextPage() 是在 Task 里通过 await 拿数据,await 之后的代码在哪个线程执行是不确定的。如果恰好在后台线程执行了 items.append(...),SwiftUI 收到状态变更通知后会在后台线程刷新 UI,这就会导致紫色警告("Publishing changes from background threads is not allowed")甚至崩溃。

加上 @MainActor 之后,这个类的所有属性访问和方法调用都会被隔离到主线程,从根源上避免线程安全问题。

另外补充一下:Swift 6.2(Xcode 26)引入了模块级别的 Default Actor Isolation 设置,可以把整个模块的默认隔离改为 MainActor,开启之后所有类型都默认跑在主线程,不用再手动加 @MainActor。但这是一个 opt-in 的设置,默认值还是 nonisolated,而且不是所有项目都会立刻升级。所以目前来说,显式写 @MainActor 仍然是更稳妥的做法。

1.4 几个小细节

有几个代码细节,不影响功能,但代码质量会好不少,属于面试加分项。

private(set) 控制可见性

itemsprivate(set) 修饰,外部只能读不能写。这样 View 就没法直接改 items,所有数据变更都必须经过 ViewModel 的方法,数据流向是单向的。这个习惯在 MVVM 里很重要,不然 View 和 ViewModel 的职责边界很容易模糊。

让 Item 遵循 Equatable

上面的代码里 Item 已经加了 Equatable,所以判断"是不是最后一个"可以直接写 item == viewModel.items.last,不用绕一圈去比 id。后面加叠加更多功能的时候也可以用,代码更简洁。

.task = .onAppear + Task

View 里首次加载用的是 .task { await viewModel.loadNextPage() },这其实等价于在 .onAppear 里手动创建一个 Task。但 .task 有个好处:当 View 消失时会自动 cancel 这个 Task 。手动写 Task {} 的话你得自己管 cancel,容易漏掉,所以首次加载优先用 .task

二、防重复请求

上一个最基础的版本,有个明显的问题:快速滚动时 onAppear 有可能会被多次触发,导致同一页被重复请求了。

怎么解决?思路也很直接:加一个 isLoading 标记 + hasNextPage 判断,双重 guard,然后通过这些属性来判断是否需要发送请求。

swift 复制代码
@MainActor @Observable
final class ItemListViewModel {
    private(set) var items: [Item] = []
    private(set) var isLoading = false
    private var pageInfo: PageInfo?

    var canLoadMore: Bool {
        guard let pageInfo else { return items.isEmpty } // 首次加载
        return pageInfo.hasNextPage && !isLoading
    }

    func loadNextPage() async {
        guard canLoadMore else { return }
        isLoading = true
        defer { isLoading = false }

        let response = try? await APIService.fetchItems(after: pageInfo?.endCursor)
        guard let response else { return }
        items.append(contentsOf: response.items)
        pageInfo = response.pageInfo
    }
}

canLoadMore 这个 computed property 干了两件事:

  • 没有下一页时不请求(通过后端返回的 pageInfo.hasNextPage 来判断)
  • 正在加载时不重复请求(通过 isLoading 来判断)

2.1 小细节

defer 管理状态翻转

注意 isLoading 的写法:开头设为 true,然后紧接着 defer { isLoading = false }。这样不管后面是正常返回还是提前 returnisLoading 都会被重置回 false

如果不用 defer,你就得在每个 return 之前手动加一句 isLoading = false,路径一多很容易漏掉,漏掉的后果就是列表永远卡在 loading 状态,再也加载不了下一页。

canLoadMore 作为 computed property

把"能不能加载"的判断收到一个 computed property 里,而不是在 loadNextPage() 里写一堆 if。好处是逻辑集中,后面要加新条件(比如错误状态下不加载)直接改这一个地方就行,调用方不用动。

三、提前预加载:Threshold Prefetch

目前的逻辑是"最后一个 item 出现了才开始加载",那么用户的感受就是:滚到底 → 停顿 → 等数据 → 新数据出现。那个停顿虽然可能只有几百毫秒,但体感上还是挺明显的。

怎么办?提前触发。 不等最后一个 item,而是在还剩 N 个 item 时就开始加载下一页。

swift 复制代码
// View
ForEach(viewModel.items) { item in
    ItemRow(item: item)
        .onAppear { viewModel.onItemAppear(item) } // View 层仅透传,将逻辑交给 ViewModel
}

// ViewModel,新增 prefetch threshold
private let prefetchThreshold = 5

func onItemAppear(_ item: Item) {
    guard let index = items.firstIndex(of: item),
          index >= items.count - prefetchThreshold else { return } // 判断是否该加载下一页了
    Task { await loadNextPage() }
}

这样一来,用户还剩 5 个 item 可以滚的时候,网络请求就已经在跑了,等滚到底部时,数据大概率已经回来了,体验上就是"无缝衔接"。

那 threshold 到底设多少合适?这个纯属经验值,根据具体的数据量、UI 复杂度都相关,5 只是一个经验值。总的来讲就是一个 trade-off:

  • threshold 太小:快速滚动还是会看到停顿
  • threshold 太大:用户可能只看前几条就走了,白白浪费请求

四、Task 取消 + 错误处理

到这里基本功能已经没问题了。接下来聊聊 Task 生命周期管理和错误恢复,这部分在面试里属于加分项。

4.1 Task 取消

为什么需要管理 Task 取消?我们目前的例子中,单一列表的情况可能不需要考虑。但是如果是搜索页面的列表,或者叠加筛选功能,问题就复杂了。

举个具体的例子:

  1. 用户在搜索页搜"咖啡",然后在列表页向下滑动,触发了一个 loadNextPage 的请求 A
  2. 还没等数据回来,用户改成搜"奶茶",请求 B 又发出去了
  3. 这时候网络上同时有两个请求在跑。如果请求 B 先于 A 回来,那么等请求 A 回来的时候,用户就会发现明明搜索的是"奶茶",但是却又展示了不少"咖啡"内容。

这种 bug 不是每次都能复现(取决于网络时序),但一旦出现用户会很困惑,所以解决方式就是:发新请求前先 cancel 旧的,被 cancel 的任务即便返回了 response 也不处理

swift 复制代码
@MainActor @Observable
final class ItemListViewModel {
    private(set) var items: [Item] = []
    private(set) var isLoading = false
    private(set) var error: Error?
    private var pageInfo: PageInfo?
    private var loadTask: Task<Void, Never>? // 💾 持有当前请求的引用

    func loadNextPage() {
        guard canLoadMore else { return }
        loadTask?.cancel() // ❌ 发新请求前,先 cancel 旧的
        isLoading = true

        loadTask = Task { [weak self] in // 🔒 weak self 防止循环引用
            guard let self else { return }
            defer { self.isLoading = false }

            do {
                let response = try await APIService.fetchItems(after: pageInfo?.endCursor)
                guard !Task.isCancelled else { return } // 🛡️ 被 cancel 了就不写入
                self.items.append(contentsOf: response.items)
                self.pageInfo = response.pageInfo
                self.error = nil
            } catch {
                guard !Task.isCancelled else { return } // 🛡️ 同上
                self.error = error
            }
        }
    }

    func reset() {
        loadTask?.cancel() // ❌ 先 cancel,再清空
        items = []
        pageInfo = nil
        isLoading = false
        error = nil
    }

    // ...
}

4.2 错误重试

错误处理其实是一个很容易被忽略,同时也非常复杂的事情。这里我们的方案是当出现错误的时候,展现一个重试按钮。从 UI 的角度来讲不好看,但实际上面试阶段时间有限,能够展示出有错误处理的思维就可以了。

swift 复制代码
@MainActor @Observable
final class ItemListViewModel {
    // ...
    private(set) var error: Error?

    func retry() {
        error = nil
        loadNextPage()
    }
}
swift 复制代码
// View --- 列表底部
if viewModel.error != nil {
    RetryButton { viewModel.retry() }
} else if viewModel.isLoading {
    ProgressView()
}

4.3 空状态处理

还有一个容易忽略的边界情况:首次加载完成后,后端返回了 0 条数据。

当前的代码里,items 为空有两种可能:一种是"还在加载第一页",另一种是"加载完了但确实没数据"。如果不区分这两种状态,用户看到的就是一片空白,不知道是在等数据还是真的没有内容。

处理方式也很简单,加一个 computed property 判断一下:

swift 复制代码
var isEmpty: Bool {
    !isLoading && items.isEmpty && error == nil && pageInfo != nil
}

这里的关键是 pageInfo != nil,说明至少请求过一次了(首次加载前 pageInfonil)。四个条件同时满足,才说明"确实没数据"。

View 里对应的处理:

swift 复制代码
if viewModel.isEmpty {
    ContentUnavailableView("暂无数据", systemImage: "tray")
} else if viewModel.isLoading && viewModel.items.isEmpty {
    ProgressView() // 首次加载中
} else {
    // 正常的列表内容
}

这样用户就能清楚地区分"加载中"和"没有数据"这两种状态了。

4.4 用 enum 收敛 View 状态

到这里你会发现,View 层需要处理的状态越来越多:首次加载中、有数据、空数据、出错。如果全用 if/else if 判断,条件一多很容易写乱,漏掉某个分支也不会有编译器提醒。

可以定义一个 enum 来收敛这些状态:

swift 复制代码
enum ViewState {
    case initialLoading    // 首次加载中
    case loaded            // 有数据,正常展示列表
    case empty             // 加载完了但没数据
    case error(String)     // 出错了
}

然后在 ViewModel 里加一个 computed property,从现有属性推导出当前的 View 状态:

swift 复制代码
var viewState: ViewState {
    if let error, items.isEmpty {
        return .error(error.localizedDescription)
    }
    if isLoading && items.isEmpty {
        return .initialLoading
    }
    if isEmpty {
        return .empty
    }
    return .loaded
}

注意这里的关键:ViewState 是 computed property,不是存储属性 。底层的数据源还是 isLoadingitemserrorpageInfo 这些独立属性,viewState 只是把它们组合成 View 更容易消费的形式。这样既不会出现之前 LoadingState enum 耦合状态的问题,又让 View 的代码变得很干净:

swift 复制代码
var body: some View {
    Group {
        switch viewModel.viewState {
        case .initialLoading:
            ProgressView()
        case .empty:
            ContentUnavailableView("暂无数据", systemImage: "tray")
        case .error(let message):
            ErrorView(message: message) { viewModel.retry() }
        case .loaded:
            ScrollView {
                LazyVStack(spacing: 0) {
                    ForEach(viewModel.items) { item in
                        ItemRow(item: item)
                            .onAppear { viewModel.onItemAppear(item) }
                    }
                    loadingFooter
                }
            }
        }
    }
    .task { viewModel.loadNextPage() }
}

switch 替代 if/else if,每个分支对应一种状态,漏掉任何一个编译器都会报错。用 Group 包裹 switch 是为了能在外层挂 .task 触发首次加载。

五、完整代码

前面一步步拆解完了,最后把所有东西整合到一起。先看一下整体架构:

graph LR View -->|用户操作| ViewModel ViewModel -->|状态更新| View ViewModel -->|网络请求| APIService APIService -->|响应数据| ViewModel style View fill:#E8F5E9,stroke:#4CAF50 style ViewModel fill:#E3F2FD,stroke:#2196F3 style APIService fill:#FFF3E0,stroke:#FF9800

View 只管渲染和转发用户操作,ViewModel 管状态和请求编排,APIService 做实际的网络调用。数据流向是单向的:用户操作 → ViewModel 处理 → APIService 请求 → 数据回来更新状态 → View 自动刷新。

Model

swift 复制代码
struct Item: Identifiable, Equatable {
    let id: String
    let title: String
}

struct PageInfo: Equatable {
    let endCursor: String?
    let hasNextPage: Bool
}

struct PagedResponse {
    let items: [Item]
    let pageInfo: PageInfo
}

ViewState

swift 复制代码
enum ViewState {
    case initialLoading
    case loaded
    case empty
    case error(String)
}

ViewModel

swift 复制代码
@MainActor @Observable
final class ItemListViewModel {
    // MARK: - State

    private(set) var items: [Item] = []
    private(set) var isLoading = false
    private(set) var error: Error?

    // MARK: - Private

    private let prefetchThreshold = 5
    private var pageInfo: PageInfo?
    private var loadTask: Task<Void, Never>?

    // MARK: - Computed

    var canLoadMore: Bool {
        guard !isLoading else { return false }
        guard let pageInfo else { return items.isEmpty }
        return pageInfo.hasNextPage
    }

    var isEmpty: Bool {
        !isLoading && items.isEmpty && error == nil && pageInfo != nil
    }

    var viewState: ViewState {
        if let error, items.isEmpty {
            return .error(error.localizedDescription)
        }
        if isLoading && items.isEmpty {
            return .initialLoading
        }
        if isEmpty {
            return .empty
        }
        return .loaded
    }

    // MARK: - Trigger

    func onItemAppear(_ item: Item) {
        guard let index = items.firstIndex(of: item),
              index >= items.count - prefetchThreshold else { return }
        loadNextPage()
    }

    // MARK: - Actions

    func loadNextPage() {
        guard canLoadMore else { return }
        loadTask?.cancel()
        isLoading = true

        loadTask = Task { [weak self] in
            guard let self else { return }
            defer { self.isLoading = false }

            do {
                let response = try await APIService.fetchItems(after: pageInfo?.endCursor)
                guard !Task.isCancelled else { return }
                self.items.append(contentsOf: response.items)
                self.pageInfo = response.pageInfo
                self.error = nil
            } catch is CancellationError {
                // Task was cancelled, do nothing
            } catch {
                guard !Task.isCancelled else { return }
                self.error = error
            }
        }
    }

    func retry() {
        error = nil
        loadNextPage()
    }

    func reset() {
        loadTask?.cancel()
        items = []
        pageInfo = nil
        isLoading = false
        error = nil
    }
}

View

swift 复制代码
struct ItemListView: View {
    @State private var viewModel = ItemListViewModel()

    var body: some View {
        Group {
            switch viewModel.viewState {
            case .initialLoading:
                ProgressView()
            case .empty:
                ContentUnavailableView("暂无数据", systemImage: "tray")
            case .error(let message):
                ErrorView(message: message) { viewModel.retry() }
            case .loaded:
                ScrollView {
                    LazyVStack(spacing: 0) {
                        ForEach(viewModel.items) { item in
                            ItemRow(item: item)
                                .onAppear { viewModel.onItemAppear(item) }
                        }
                        loadingFooter
                    }
                }
            }
        }
        .task { viewModel.loadNextPage() }
    }

    @ViewBuilder
    private var loadingFooter: some View {
        if viewModel.error != nil {
            VStack(spacing: 8) {
                Text("加载失败")
                    .font(.caption)
                    .foregroundStyle(.secondary)
                Button("Retry") { viewModel.retry() }
                    .buttonStyle(.bordered)
            }
            .frame(maxWidth: .infinity)
            .padding()
        } else if viewModel.isLoading {
            ProgressView()
                .frame(maxWidth: .infinity)
                .padding()
        }
    }
}

总结

回顾一下整个思路:

  1. 从简单方案说起 --- LazyVStack + onAppear last item,先把原理讲清楚
  2. 暴露问题并优化 --- 重复请求 → guard;体验停顿 → threshold prefetch
  3. 展示工程素养 --- Task 取消、error handling、retry
  4. 完整架构 --- View 只渲染 + 转发,ViewModel 管状态 + 编排
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