内容简介：拥抱未来：更优雅的 Swift 写法
Swift 是一个非常年轻的编程语言。我们应该如何做，才能够写出符合 Swift 语言习惯的代码呢？另一方面，由于 Objective-C 已经有三十多年的历史了。我们知道 Objective-C 应有的样子，以及代码带给我们的感觉应该是怎样的。不过，对我们这些 iOS 的先驱者来说，那时候的 Objective-C 和今日的 Objective-C 也有很大的不同。由此看来，Swift 的发展速度可能超乎您的想象。
在这个由 Daniel Steinberg 带来的 do {iOS} 演讲中，我们会在 Objective-C 代码以及其他在 Swift 之前出现的语言的基础之上，来探究 Swift 代码的编写方式，然后学习如何才能够写出让别人乐意去阅读的代码。快来加入我们，伴随着 Daniel 美味的、可阅读的以及可测试的“食谱 (recipe)” 比喻，一起来制作美味的 “意大利千层面 (lasagne)” 。
以“意大利千层面”做比喻
我想要用一个“意大利千层面”的食谱来作为示例。意大利千层面是拥有特定的上下文环境的：它的制作取决于您对制作步骤的了解。对于一名厨师来说，制作步骤中的每一个小步骤都意味着一件需要去精心准备的事情；而对于家庭烹饪来说，这可能又意味着别的涵义了。例如，对于家庭烹饪说，他们可能会去自行制作 “意式肉酱 (Bolognese Sauce)”，当然也有可能会直接去买一瓶肉酱来代替。
白酱 (Béchamel Sauce) 却又是另一回事了。事实上，白酱对于烹饪来说，是一个非常重要的酱料，用瓶装的并不是一个好主意。这就是我们常说的“妈妈的味道”（在传统的法式烹饪当中，有五种所谓的“基础调味酱”，在此基础之上又会延伸出一系列的酱汁）。
我们现在有了意大利千层面的食谱了，然后我们会开始制作所说的白酱。首先，在制作掺油面粉糊 (Roux) 的过程，放入黄油和面粉，然后倒上牛奶，等待其冷却之后品尝一下。这会给意大利千层面带来一个很美味的调料。
不管您在网上看过什么言论，有一点是毋庸置疑的，Objective-C 并没有到风烛残年的年纪。Objective-C 本身并没有什么错。这是一门很可爱的语言，但是如果您死守这门语言的话，您很可能会找不到工作。在我教的课程中有一个例子，制作一个简单的计时器。我想要给大家展示一下这个模型。
有这样一个 elapsedTime
方法，它会返回正在显示的时间。也就是得到回调。一般来说，我们可能会使用 alloc init
来创建 NSDate
的一个新实例。各位写 Swift 的还记得 alloc init
么？然后，我们会计算所用的时间。在 Swift 中我怀念的一个东西就是星号 (*) 了，因为我可以看一眼这段代码，然后立刻说出 NSDate
是引用类型，而 NSTimeInterval
不是。在 Swift 中，我们并没有这样的线索来清晰明了的看出引用类型和值类型的分别，这真的很遗憾。
- (NSTimeInterval)elapsedTime {
NSDate *now = [[NSDate alloc] init]
NSTimeInterval elapsedTime = [now timeIntervalSinceDate: self.startTime];
return elapsedTime;
}
我们计算完所用的时间后，将其返回，这就是我们这个 elapsedTime
方法所做的。如果您喜欢精简的话，那么上面这三行代码可以用一行代码来代替：
return [self.startTime timeIntervalSinceNow];
我们使用了 timeIntervalSinceNow
这个方法，这非常的赞，只不过我们得到的结果是负数而已。
我们想要摒除负号。我们可以在前面放上一个负号来将这个负号消灭掉，但是每次有人看到这行代码的时候，他们必须要停下来思考：“为什么这前面出现了一个负号？”。
return -[self.startTime timeIntervalSinceNow];
这个负号所属的上下文环境缺失了。当您在查看这段代码的时候，您不是总能够记住这个负号添加在此的涵义。这个问题出在 Cocoa 所拥有的这个方法： timeIntervalSinceNow
当中，我们切实希望有这样一个名为 timeIntervalUntilNow
的方法。
我们知道如何使用类别来进行扩展，所以让我们一起来实现它。我们现在就不用担心命名冲突 (Name Spacing) 的问题了。
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@interface NSDate (TimeCalculations) - (NSTimeInterval)timeIntervalUntilNow; @end
这是我们的头文件，这也是我怀念的 Objective-C 特性。它会告诉我可以调用的具体部分。除此之外，我还是很喜欢 Swift 的，么么哒。
在这个 NSDate
类别的顶部，我用 TimerCalculations
来为其命名。我声明了我想要用的方法，然后跳转到实现文件当中去实现这个方法。我从 timeIntervalUntilNow
方法中所得到的就是 timeIntervalSinceNow
的负值。
@implementation NSDate (TimeCalculations)
- (NSTimeInterval)timeIntervalUntilNow {
return -[self timeIntervalSinceNow]
}
@end
您可能会问了：“好吧，Daniel，这里不是有同样的负号么？”。没错，不过现在它就位于 上下文环境
当中了。这个负号已经完全得到说明了。我可以说 timeIntervalUntilNow
是 timeIntervalSinceNow
的负值，它对于我以及来看我代码的其他人来说，是具有完整的意义的。 通过提供上下文环境，您就可以编写清晰明了的代码了，就像意大利千层面一样，每个馅料都包含在“面饼”里面
。
这里没有什么让人困惑的东西；我只需要调用 timeIntervalUntilNow
，一切清晰明了。
现在，如果我们不需要使用 self
、方括号以及分号的话，代码会变得更加简洁，但是或许我们可以更加简洁一些。让我们来看一看在 Swift 中这个模型会是什么样子的。
struct Timer {
let startTime = NSDate()
var elapsedTime: NSTimeInterval {
return startTime.timeIntervalUntilNow
}
}
在 Swift 中，这个模型变得着实简洁不少。我很喜欢 Swift 中的属性。在 Objective-C 中，我必须要导入头文件，然后声明属性，然后在 viewDidLoad 或者是别的某个地方对其进行初始化。而在 Swift 中我就可以像这样创建一个新的 NSDate
实例。
在我的 Timer
结构体中，我创建了 elapsedTime
属性。我不知道您有没有注意到，在 Swift 中我们倾向于使用计算属性来替代简单的方法实现。
extension NSDate {
var timeIntervalUntilNow: NSTimeInterval {
return -timeIntervalSinceNow
}
}
我们只需要调用 startTime
和 timeIntervalUntilNow
即可，我们不需要再在类别中再次实现了。我们在同一个文件中放入这个扩展，这样它就不会污染我们的代码库，这样我们就完成了 NSDate
的扩展，然后返回 timeIntervalSinceNow
的相反值。
对我来说，这就是所谓的“调味酱汁 (Sauce on the side)” 的最好说明。这是我所用的“调味汁”当中的一种。在同一个文件当中，我提供了详情信息，因此我们在这里就完成了一个美味的“意大利千层面”的制作工作，因为代码是干净、结构紧凑、清晰并且可测试的。这有一点点作弊，因为我们是以 Objective-C 开始的，然后将代码转换为 Swift 而已，因此我们实际上没有做任何困难或者机智的东西，因此您可能仍然还是很困惑。
当您从 Objective-C 转来第一次学习 Swift 的时候，您觉得您只是用一种新的语法在编写 Objective-C 而已。但是，这并不是 Swift 的观念；您所做的只不过是“音译”而已。要去理解 Swift 的理念的话，我们必须要做一些不同的事情。
应用销售清单：Swift 的现场示例
假设，我想要跟踪一周内的应用销售情况。我需要 7 个数据点。我会使用 GameplayKit 来随机产生这些数据，然后我要去创建一个 SequenceType
。
import GameplayKit
struct AppSales: SequenceType {
let numberOfDays: Int
let randomDistribution = GKGaussianDistribution(lowestValue: 0, highestValue: 10)
func generate() -> AnyGenerator<Int> {
var count = 0
return anyGenerator({
if count++ < self.numberOfDays {
return self.randomDistribution.nextInt()
} else {
return nil
}
})
}
}
我喜欢这个来自 GameplayKit 的调用。它的意思是说：“我要创建一个从 0 到 10 之间的高斯分布 (Gaussian Distribution)，这意味着大部分时间我会卖出五份拷贝。”我可以得到一个波斯分布，它有一个波峰，两侧的值稍微少一点。因此，我大概每天会卖掉五份拷贝。
这个 generate
方法是我们用来生成这些模拟数据的地方，从而完成我们 SequenceType
的构建。因此，如果一旦我没有获取到我指定的天数的话，我就会继续前进，从我的高斯分布中拿到下一个整数。否则，如果您跑完了一周的时间，那么就会返回 nil。
let lastWeeksSales = AppSales(numberOfDays: 7)
SequenceType
对于 Apple 来说着实非常重要。Map、filter、reduce 这些方法都被迁移到了 SequenceType
协议扩展当中。
我创建 lastWeeksSales 这个实例的感觉就跟创建数组一样，不过它还没有完全完成。记住，这是一个 SequenceType
，因此有些事情我仍然是还可以做的。
SequenceTpye
当中实现的快速枚举是一个非常好的方式；它只是不停地调用 next、next，直到其返回 nil
为止，枚举才会结束。这就是快速枚举的工作方式。因此 for in
工作的确实很棒。一旦我获取到上周的销售情况后，我就可以使用快速枚举来对其进行处理了。
let lastWeeksSales = AppSales(numberOfDays: 7)
for dailySales in lastWeeksSales {
print(dailySales)
}
-> 6, 5, 6, 4, 6, 4, 3
我将我的日常销售记录打印了出来。注意到，它们是基本是围绕这 5 这个数字来创建的。现在我创建完了我的类型了。
另一件事是，由于 AppSales
是一个 SequenceType
，它支持所有的 map、filter、reduce 以及 flatMap 操作，但是如果你传递给它一个 SequenceType
，它返回的却是一个数组。如果您传递给的是一个 Int
序列的 SequenceType
，那么它会故意给您返回一个 Int
数组。
let lastWeeksSales = AppSales(numberOfDays: 7)
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales.map { dailySales in
Double(dailySales) * 1.99 * 0.70
}
我们来看一下 lastWeeksSales
，我们希望从这个销售记录中生成相应的收入。我们以 Int
数组开始，这个数组事实上还不是一个真正意义上的数组，而是一个 SequenceType
，我们通过闭包对其进行映射。我们会获取今日的销售额，然后将其转换成 Double
类型（您无法在 Swift 中使用自动类型推断）。
我卖出的价格是 $1.99，我由此获得了 70% 的利润。当我查看结果的时候，我所得到的 Double
类型会拥有一长串的小数位，这如果放到表格当中将会十分的丑陋。
我觉得如果我将 $1.99 指明是什么东西的话，这看起来会更好一些，因为对我来说 $1.99 意味着是美刀而已，而 70 则是意味着百分比。这对我来说要记忆的话是比较困难的，因为这里有两个 Double 值类型。我们没办法保证所有人的想法都是完全一致的，因为这里没有将我们的上下文环境带入进去。
let lastWeeksSales = AppSales(numberOfDays: 7)
let unitPrice = 1.99
let sellersPercentage = 0.70
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales.map { dailySales in
Double(dailySales) * 1.99 * 0.70
}
我将这个 $1.99 拿出来，然后使用一个常量来作为解释。unitPrice 意味着单位价格，对应着 1.99 美刀，所以我用这个 dailySales 来乘以这个 unitPrice 完成计算。
顺便一提，您无法在 Swift 输入 “.70” 这种形式，也无需明确指明这是一个 Double
类型。我需要对其进行解释。突然之间，这个计算变得更为清晰明了了。我获取我的日常销售额，然后乘以单位价格，然后再除乘以利润率，我所得到的就是我要的利润。
对单位价格和利润率，我分别创建了一个用以解释的常量。我们为什么不在闭包中执行相同的操作呢？为什么不将这个闭包单独提取出来，然后创建一个名为 revenuesForDCopiesSold
的函数呢？我通过对日常销售额进行映射，然后计算得到上一周拷贝销售的利润，这样我就完全解释了一切事情。我相信，当我再次回到这段代码的时候，我可以深入挖掘并找到我想要的东西。这给了我一个大致的概念，如果我想要深入探究的时候，我不会面临任何障碍。
let lastWeeksSales = AppSales(numberOfDays: 7)
let unitPrice = 1.99
let sellersPercentage = 0.70
func revenuesForCopiesSold(numberOfCopies: Int) -> Double {
return Double(numberOfCopies) * unitPrice * sellersPercentage
}
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales.map { dailySales in
revenuesForCopiesSold(dailySales)
}
如果您没有使用过 $0
的话，您就无法称自己是一个 Swift 开发者。实际上，我很喜欢在我使用括号的地方使用这个用法。我知道这不是一个尾随闭包，但是我只是将方法名放到那里，我觉得这个做法看起来很不错。
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales.map( revenuesForCopiesSold )
如果对于一个映射来说大家觉得还不错的话，那么两个映射明显会更好一些。我准备去获得一个分布范围。它会从 -5 起步，到 15 为止，因此它的平均值仍然还是 5，不过我想要进一步从 5 这个数当中获取更多的值。
let randomDistribution = GKGaussianDistribution(lowestValue: -5, highestValue: 15)
Negative sales don’t make me happy, so I’d like 负数的销售额让我感到很不愉快，因此我想要将这些负数变为 0。我可以对拷贝进行匹配，只保留那些大于 0 的值。我只需要对元素进行匹配，保留大于 0 的值即可。非常棒，我在这里使用了 $0
，这让我感觉自己像是一个棒棒的程序员。
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales.filter{$0 > 0}
.map( revenuesForCopiesSold )
我现在有了一周的销售额了，我对其进行匹配，这样我可能拥有的值会少于 7 个。这或许会产生一些不好的影响，也许不会。在这种情况下，它并不会出问题（不过它很可能会出问题！）。我想要保证括号当中的数值始终保证有 7 个。因为匹配会改变数组的大小，因此我想要使用 filter
来替代，映射所有小于 0 的数据。
我只是改变了任何小于 0 的数值而已，然后我告诉自己“不要经常使用这个方法，这只是外部的标准偏差而已……”。我真的如此做了，所以我可以告诉大家我的做法：
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales.filter{$0 > 0 ? $0 : 0}
.map( revenuesForCopiesSold )
因为到了现在，我真的感觉自己像是一个 程序员 了。但是我很容易将 $0
和 0
混淆，我很难记住什么是什么，因此很容易搞错，我在这里还使用了三元运算符。我担心在我的团队中会有人不能理解这段代码，因此我又进行了修改。
func negativeNumbersToZero(number: Int) -> Int {
return max(0, number)
}
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales.map( negativeNumbersToZero )
.map( revenuesForCopiesSold )
再说一次，我将计算、映射的对象提取了出来，放到一个单独的函数当中。 negativeNumbersToZero
函数将会返回 0 和传入的数值相比，更大的那个数，现在 lastWeeksRevenues
看起来就很棒了。我在第一个映射中将负数变为了 0，然后在后面找到对应拷贝销售额的利润。
我知道这看起来过于简化了，不过我很喜欢这样做。这对我来说很容易阅读，就感觉像是在看制作意大利千层面的食谱一样。然而，我很不喜欢这里的映射。
为什么我要将这个过程向外部暴露出来呢？为什么您需要知道我寻找这些东西的使用过程呢？为什么不将这些东西放到一个单独的函数当中呢？因此，我需要回到这个“食谱”当中，告诉大家我是怎么处理的。
首先，虽然我想要返回这个白酱（因为我超爱这个比喻）。再说一遍，我们使用这个函数： revenuesForCopiesSold
，它会返回一个表示不是很清晰的 Double
值。在 Swift 中，我们要为其创建一个新类型别名，因为和 Objective-C 相比，这里所做的代价花费得将会很小、也更容易。
typealias USDollars = Double
func revenuesForCopiesSold(numberOfCopies: Int) -> USDollars {
return Double(numberOfCopies) * unitPrice * sellersPercentage
}
我会说，请使用 USDollars
来替代 Double
，现在我就可以明确知道它表示的是什么了。我的 revenuesForCopiesSold
将会返回 USDollars
，因此我知道它衡量的是什么。
func toTheNearestPenny(dollarAmount: USDollars) -> USDollars {
return round(dollarAmount * 100)/100
}
我还可能要将其转换成对应的便士。
现在，我们可以将它们整合到一个函数当中： revenuesInDollarsForCopiesSold
，它会获取您所卖出的拷贝数量，然后返回对应的 USDollars
，它会在底行执行相应的计算，使用拷贝的数量来计算拷贝销售的利润，然后使用对应的函数来将其转换为最近的便士。
func revenuesInDollarsForCopiesSold(numberOfCopies: Int) -> USDollars {
return toTheNearestPenny(revenuesForCopiesSold(numberOfCopies))
}
当我阅读这段代码的时候，可能会要将阅读方向反过来。我们从内部开始，然后逐步往外阅读。
有意义的自定义运算符及泛型
现在我很不情愿地向大家展示一个自定义运算符。
infix operator » {associativity left}
您可能会记得，这货像是意大利千层面食谱当中的流程符号。我打算定义一个中缀运算符 ( infix operator
)，它会放在需要操作的两个东西之间。如果在一行文字中描述了一大堆步骤，我就对告诉您该以什么次序来将���行这���步骤，所以我会将其与左边进行关联。当您从左向右阅读的时候，我会先执行第一个步骤，然后它的结果会被传递给下一个步骤，这样就完成了与左边元素的关联。
func »<T, U>(input: T,
transform: T -> U) -> U {
return transform(input)
}
哦天，这里出现了泛型。 中缀运算符
需要获取两种输入：一些数据和一些函数，然后根据这两种输入来执行某些功能。我们可以跟踪这些类型，然后查看 T
类型输入是什么，以及 T
-> U
类型是如何执行转换映射的。
这里的泛型用得很赞。也就是说，无论您输入的类型是什么，它都必须要匹配对应函数的参数。并且，无论函数的输出是什么，它都会成为这个运算符的返回类型。
在这基础上，教授使用泛型来进行函数式编程的人们会说：“好吧，显然这个函数只能够返回一个东西”。您必须要记住，“清晰明了”在于您的看法是如何的。在您仔细阅读并习惯之前，这并不是很清晰的。一旦有人向您解释之后，然后您再仔细查看，通过逐步熟悉之后，您就会豁然开朗了。
您唯一能做的就是将这个函数应用到输入当中，然后您就可以得到 U
类型的东西。然后，如果我在这个运算符的两边使用了某种元素以及某种函数的话，我就可以把这个函数应用到这个元素当汇总，最后它会返回输出给我。这样，我将依据次序来执行我所需要做的事情。
我觉得这有点尴尬，因为我创建完一个自定义运算符之后告诉大家，不要使用这玩意儿。但是很快您就会对此感觉良好了，因为我们会开始使用它。就像很多东西一样，用了才知道它好不好。
func revenuesInDollarsForCopiesSold(numberOfCopies: Int) -> USDollars {
return numberOfCopies
» revenuesForCopiesSold
» toTheNearestPenny
}
现在，我以我的拷贝数量开始，然后使用这个运算符来将我销售的拷贝利润放到队列当中，然后它会返回我计算后的某个东西，然后与左边的值进行关联。然后我再将 toTheNearestPenny
放到队列当中，最后就得到了结果。现在我感觉非常良好。
回到千层面样式的代码中
我计算完 lastWeeksRevenues
后，我就依次使用这两个映射函数。我想要将它转变为某种看起来像是队列清单一样的东西。我必须要考虑一些映射做了哪些事情，为什么要在这里使用映射，因此我打算移除映射函数。我会将这两个映射提取到一个函数当中。
func replaceNagiveSalesWithZeroSales(sales: [Int]) -> [Int] {
return sales.map(negativeNumbersToZero)
}
func calculateRevenuesFromSales(sales: [Int]) -> [USDollars] {
return sales.map(revenuesInDollarsForCopiesSold)
}
注意到，这仍然还是在执行相同的映射操作，但是我现在可以通过它的名称推断出它做了些什么。我会传递一个 Int
数组，然后我会通过映射将负数转为 0。这不仅变得更轻巧、更清晰，并且我还可以为其编写单元测试。
第二个方法同样也会接受一个 Int
数组，然后计算拷贝销售的利润。每个小方法都只做一件事。小的方法我可以通过输入进行相应的测试，然后看看它们的执行是怎么样的。除了……类型不匹配之外。
这就是为什么我之前使用的是 SequenceType
，因为 lastWeeksSales
是一个 SequenceType
，并不是 Int 数组。我的第一个方法需要的是 Int
数组。如果两个映射没关系的话，那么三个映射也是可以的。
func anArrayOfDailySales(rawSales: AppSales) -> [Int] {
return rawSales.map{$0}
}
这会输出一个数组，然后它会获取您放入的每一个元素，然后将其作为下一个元素。所以它只需要执行转换就可以了。
我可以将这些函数链接在一起，这样看起来就非常像是一块千层面：
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales
» anArrayOfDailySales
» replaceNagiveSalesWithZeroSales
» calculateRevenuesFromSales
我会获取到 lastWeeksSales
，然后从中计算出日常销售额的数组，然后将负数替换为 0，然后计算这些销售额的利润，这样看起来就跟千层面一样。我感觉就是如此。这是一个可阅读的代码，我知道这让大家感觉很不习惯，不过我觉得大家应该学会爱上它。
当有人来看您的代码的话，他会很容易发现您在做什么。我知道您不会在工作中这样做，所以，您可以在小项目当中试一试。如果您像这样写的话，我是不知道您在说什么的：
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales
.map{$0 > 0 ? $0 : 0}
.map{round(Double($0) * unitPrice * sellersPercentage * 100) / 100}
您写的这个代码可能会让您感觉良好。我把这个代码放在这了，如果你理解不了，你就卷铺盖走人吧。有些人总是抱有这种想法，写出别人看不懂的代码出来。
如果您执意这么做的话，那么我不会想要在您的团队中工作的。我想要在一个能够写出大家可轻松阅读代码的团队当中，并且，这个代码我还乐意去读。我宁愿使用我的这个代码，当我需要知道更多的时候，我只需要将其放大：
let lastWeeksRevenues = lastWeeksSales
» anArrayOfDailySales
» replaceNagiveSalesWithZeroSales
» calculateRevenuesFromSales
func calculateRevenuesFromSales(sales: [Int]) -> [USDollars] {
return sales.map(revenuesInDollarsForCopiesSold)
}
func revenuesInDollarsForCopiesSold(numberOfCopies: Int) -> USDollars {
return numberOfCopies
» revenuesForCopiesSold
» toTheNearestPenny
}
func revenuesForCopiesSold(numberOfCopies: Int) -> USDollars {
return Double(numberOfCopies) * unitPrice * sellersPercentage
}
每个部分都只关心自己的事情。当我在思考的时候，对我来说每个部分都非常的清晰。我可以在我的头脑中保持对代码的理解，但是我并不想要在我的头脑中放入太多的信息。如果有东西出了问题，我可以很快追溯到哪里出了问题，只需要发现测试失败就可以了。我们可以不停地进行精炼，直到代码完全清晰明了。
我们的代码现在变得非常的 干净 、清晰，并且 可以测试 。我对其感觉非常良好，因为我们为每个部分都提供了相应的上下文信息。
关于如何移除关于传感器方面的自定义运算符的有关内容，您可以查看文章顶部的视频中的此时间戳：
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