What's New in Swift4?

内容简介：What's New in Swift4?

翻译自 Raywenderlich 的文章： What’s New in Swift 4?

Swift 4 是Swift下一个大版本更新，预计在2017年秋推出Beta版。其重点在与Swift3的兼容性和ABI稳定性。

本文重点介绍一些这个版本中显著影响你代码的变化。好了，让我们开始吧。

Getting Started

Swift 4包含在Xcode 9。你可以从苹果的 developer portal 下载最新的Xcode9(需要一个有效的开发者账号)。每个Beta版的Xcode 都会捆绑最新的Swift 4 快照。

在你阅读时，你会注意到 [SE-xxxx] 格式的链接，这些链接将带你进去相关的 Swift Evolution 提案。如果你想获得很多和主题相关的信息，请务必点开它们。

我推荐在 Playground 中尝试Swift 4 的新特性和更新，这有助于在脑海中巩固知识，并使你深入每个主题。把玩这些例子，并尝试扩展／打断他们。玩得开心。

注：这篇文件将在为每个Bate版的Xcode更新，如果你使用的是不同的Swift快照，这些代码不保证可以运行。

Migrating to Swift 4

API Changes

在跳转到 Swift 4 加入的新特新前，让我们首先来看一下它对现有的 API 有哪些改成／改善。

String

Swift 4 中的 String 获得了很多应得的称赞。这个提案包含大量的改变，让我们来分解下 [SE-0163] ：

怕你怀旧，strings 再次变为集合像之前的 Swift2.0 一样。这个改变使你不在依赖 characters 数组，现在你直接遍历 String 对象 ：

let galaxy = "Milky Way :cow:"
for char in galaxy {
  print(char)
}

不仅仅是循环，你还可以获得 Sequence 和 Collection 所有附加功能;

galaxy.count       // 11
galaxy.isEmpty     // false
galaxy.dropFirst() // "ilky Way :cow:"
String(galaxy.reversed()) // ":cow: yaW ykliM"

// Filter out any none ASCII characters
galaxy.filter { char in
  let isASCII = char.unicodeScalars.reduce(true, { $0 && $1.isASCII })
  return isASCII
} // "Milky Way "

ASCII 的例子演示了对 Character 一个小改进,现在你可以从 Character 直接访问 UnicodeScalarView ,以前你需要实例化一个新的 String [SE-0178] 。

还有一个附加的时候 StringProtocol ,

它声明以前在 String 上声明的大部分功能。这种变化的原因是为了改善切片工作。Swift 4 在 String 中增加了 Substring 类型，继承自 StringProtocol 。

String 和 Substring 都实现了 StringProtocol ,这是两者几乎拥有相同的功能。

 // Grab a subsequence of String
let endIndex = galaxy.index(galaxy.startIndex, offsetBy: 3)
var milkSubstring = galaxy[galaxy.startIndex...endIndex]   // "Milk"
type(of: milkSubstring)   // Substring.Type

// Concatenate a String onto a Substring
milkSubstring += ""     // "Milk"

// Create a String from a Substring
let milkString = String(milkSubstring) // "Milk"

另一项改进是 String 对字形簇的解读，这个决议来自于Unicode 9的改编。在这之前，多码点（multiple code points）构成的 unicode 字符的 count 结果大于1，这通常发生在选定肤色的emoji表情，下面是一些前后对比：

":woman:‍:computer:".count // Now: 1, Before: 2
":+1|type_4:".count // Now: 1, Before: 2
":couplekiss_man_man:".count // Now: 1, Before, 4

这只是 [String Manifesto] 的一部分，你可以阅读预期改动的原始动机和被提议后的答复。

Dictionary 和 Set

至于 Collection 类型， Set 和 Dictionary 不是很直观，幸运的是，Swift 团队给了它们很多必要的关照 [SE-0165] .

Sequence Based Initialization

第一个是可以创建一个dictionary 从序列的键值对（元组）：

let nearestStarNames = ["Proxima Centauri", "Alpha Centauri A", "Alpha Centauri B", "Barnard's Star", "Wolf 359"]
let nearestStarDistances = [4.24, 4.37, 4.37, 5.96, 7.78]

// Dictionary from sequence of keys-values
let starDistanceDict = Dictionary(uniqueKeysWithValues: zip(nearestStarNames, nearestStarDistances)) 
// ["Wolf 359": 7.78, "Alpha Centauri B": 4.37, "Proxima Centauri": 4.24, "Alpha Centauri A": 4.37, "Barnard's Star": 5.96]

Duplicate Key Resolution

现在你可以用喜欢的方式复制 keys 实例化一个 dictionary，这使我们不需要写繁琐的键值对关系语句：

// Random vote of people's favorite stars
let favoriteStarVotes = ["Alpha Centauri A", "Wolf 359", "Alpha Centauri A", "Barnard's Star"]

// Merging keys with closure for conflicts
let mergedKeysAndValues = Dictionary(zip(favoriteStarVotes, repeatElement(1, count: favoriteStarVotes.count)), uniquingKeysWith: +) // ["Barnard's Star": 1, "Alpha Centauri A": 2, "Wolf 359": 1]

上面的代码使用了 zip 和 缩写 + 处理重复的 keys 和冲突的 values 。

注： 如果你不熟悉 zip 你可以快速的在Apple的 [Swift Documentation] 学习它。

Filtering

Dictionary 和 Set 现在可以筛选将结果赋给一个新的同类型对象。

// Filtering results into dictionary rather than array of tuples
let closeStars = starDistanceDict.filter { $0.value < 5.0 }
closeStars // Dictionary: ["Proxima Centauri": 4.24, "Alpha Centauri A": 4.37, "Alpha Centauri B": 4.37]

Dictionary Mapping

Dictionary 获得了一个非常有用的方法用来 map 它的 values：

// Mapping values directly resulting in a dictionary
let mappedCloseStars = closeStars.mapValues { "\($0)" }
mappedCloseStars // ["Proxima Centauri": "4.24", "Alpha Centauri A": "4.37", "Alpha Centauri B": "4.37"]

Dictionary Default Values

访问 Dictionary 的 value 时，常见的做法是使用 nil coalescing operator 来给一个默认值（译者注 ： a != nil ? a! : b 的方式，见 [Basic Operators] 。在 Swift 4 现在有了简洁的多的方式：

// Subscript with a default value
let siriusDistance = mappedCloseStars["Wolf 359", default: "unknown"] // "unknown"

// Subscript with a default value used for mutating
var starWordsCount: [String: Int] = [:]
for starName in nearestStarNames {
  let numWords = starName.split(separator: " ").count
  starWordsCount[starName, default: 0] += numWords // Amazing
}
starWordsCount // ["Wolf 359": 2, "Alpha Centauri B": 3, "Proxima Centauri": 2, "Alpha Centauri A": 3, "Barnard's Star": 2]

以前这种住转变需要包裹在臃肿的 if-let 语句中，在 Swift 4 中可能只需要一行。

Dictionary Grouping

另一个出奇有用的附加功能可以从 Sequence 实例化一个 Dictionary ，并将其分组：

// Grouping sequences by computed key
let starsByFirstLetter = Dictionary(grouping: nearestStarNames) { $0.first! }

// ["B": ["Barnard's Star"], "A": ["Alpha Centauri A", "Alpha Centauri B"], "W": ["Wolf 359"], "P": ["Proxima Centauri"]]

当对特定的数据进行归类时会变得很方便。

Reserving Capacity

Sequence 和 Dictionary 现在都具备保留容量的功能。

// Improved Set/Dictionary capacity reservation
starWordsCount.capacity  // 6
starWordsCount.reserveCapacity(20) // reserves at _least_ 20 elements of capacity
starWordsCount.capacity // 24

在这些类型中，重新分配是代价高昂的任务。使用 reserveCapacity(_:) 可以很容易的改善执行效率。

这是一个巨大的改变，所以务必检查这两个类型，想办法使用这些新特性来优化你的代码。

Private Access Modifier

在 Swift 3 上大家并不是很喜欢加入的 fileprivate , 理论上，它很不错，但是实践中它的用法时常让人困惑。在成员内部使用 private ,当你在相同的文件共享成员变量的访问时很少使用 fileprivate 。

问题是 Swift 鼓励使用 extensions 来将代码按逻辑分组。extension 在成员变量的原始作用域之外，导致广泛地需要使用 fileprivate 。

Swift 4 意识到上述在类型和 extension 共享访问权的初衷，但是它只在相同的源文件中有效 [SE-0169] :

struct SpaceCraft{
  private let warpCode: String

  init(warpCode: String) {
    self.warpCode = warpCode
  }
}

extension SpaceCraft{
  func goToWarpSpeed(warpCode: String) {
    if warpCode == self.warpCode { // Error in Swift 3 unless warpCode is fileprivate
      print("Do it Scotty!")
    }
  }
}

let enterprise = SpaceCraft(warpCode: "KirkIsCool")
//enterprise.warpCode // error: 'warpCode' is inaccessible due to 'private' protection level
enterprise.goToWarpSpeed(warpCode: "KirkIsCool") // "Do it Scotty!"

这让你可以实现原本 fileprivate 的目的，而不需要杂乱的代码。

API Additions

现在让我们一起来看一下 Swift 4 的新特性，这些改变只是一下简单的附加功能，不会破坏你现有的代码。

Archival and Serialization

目前为止，Swift 中自定义类型的序列化和归档有太多的坑，对于 class 类型，你需要子类化 NSObject 并且实现 NSCoding 协议。

而像 struct 和 enum 这样的值类型，需要创建一个子类通过扩展 NSObject 和 NSCoding 的 hacks 来实现。

Swift 4 解决了这三种类型的序列化问题 [SE-0166] :

struct CuriosityLog:Codable{
  enum Discovery:String,Codable{
    case rock, water, martian
  }

  var sol: Int
  var discoveries: [Discovery]
}

// Create a log entry for Mars sol 42
let logSol42 = CuriosityLog(sol: 42, discoveries: [.rock, .rock, .rock, .rock])

上面的例子中，你可以看到在 Swift 中类型的 Encodable 和 Decodable 只需要实现 Codable 协议，如果所有的属性都实现了 Codable 协议，那么编译器将自动完成协议的实现。

对对象进行编码，你需要把它交给一个编码器，Swift 4 开始积极的实现编码器。每个编码器按照不同的 schemes 。（注：该提案的部分内容仍在开发中）：

let jsonEncoder = JSONEncoder() // One currently available encoder

// Encode the data
let jsonData = try jsonEncoder.encode(logSol42)
// Create a String from the data
let jsonString = String(data: jsonData, encoding: .utf8) // "{"sol":42,"discoveries":["rock","rock","rock","rock"]}"

它将一个对象自编码成 JSON 对象，请务必检查 JSONEncoder 的属性来定制它的输出。

过程的最后一部分是解码数据为一个具体对象：

let jsonDecoder = JSONDecoder() // Pair decoder to JSONEncoder

// Attempt to decode the data to a CuriosityLog object
let decodedLog = try jsonDecoder.decode(CuriosityLog.self, from: jsonData)
decodedLog.sol         // 42
decodedLog.discoveries // [rock, rock, rock, rock]

通过使用 Swift 4的 encoding/decoding，获得Swift的类型安全性。同时不依赖 @objc 协议的开销和限制。

Key-Value Coding

目前为止，由于函数是一个闭包的缘故，你可以在不调用函数的情况下对函数进行引用。你不能做的通过属性访问是没有暴露借口的私有变量。

令人兴奋的是 Swift 4 可以用对象的 Key paths 来 get/set 私有变量。

struct Lightsaber{
  enum Color{
    case blue, green, red
  }
  let color: Color
}

class ForceUser{
  var name: String
  var lightsaber: Lightsaber
  var master: ForceUser?

  init(name: String, lightsaber: Lightsaber, master: ForceUser? = nil) {
    self.name = name
    self.lightsaber = lightsaber
    self.master = master
  }
}

let sidious = ForceUser(name: "Darth Sidious", lightsaber: Lightsaber(color: .red))
let obiwan = ForceUser(name: "Obi-Wan Kenobi", lightsaber: Lightsaber(color: .blue))
let anakin = ForceUser(name: "Anakin Skywalker", lightsaber: Lightsaber(color: .blue), master: obiwan)

在这里你创建了一些 ForceUser 实例，通过设置他们的 name 、 lightsaber 和 master 。创建 key path ，你只需使用一个反斜杠后面跟上你感兴趣的属性:

// Create reference to the ForceUser.name key path
let nameKeyPath = \ForceUser.name

// Access the value from key path on instance
let obiwanName = obiwan[keyPath: nameKeyPath]  // "Obi-Wan Kenobi"

在这个例子中，你给 ForceUser 的 name 属性创建了一个 key path。然后使用这个 key path 通过新的下标 keyPath 这个下下标现在在每种类型都可以用。

这里有一些通过 key path 访问子对象，设置属性，构建 key path 引用的例子：

// Use keypath directly inline and to drill down to sub objects
let anakinSaberColor = anakin[keyPath: \ForceUser.lightsaber.color]  // blue

// Access a property on the object returned by key path
let masterKeyPath = \ForceUser.master
let anakinMasterName = anakin[keyPath: masterKeyPath]?.name  // "Obi-Wan Kenobi"

// Change Anakin to the dark side using key path as a setter
anakin[keyPath: masterKeyPath] = sidious
anakin.master?.name // Darth Sidious

// Note: not currently working, but works in some situations
// Append a key path to an existing path
//let masterNameKeyPath = masterKeyPath.appending(path: \ForceUser.name)
//anakin[keyPath: masterKeyPath] // "Darth Sidious"
``` 

key path 之美在于它在 Swift 中是坚固的，不像 Objective-C 中的 string 那么凌乱。

### Multi-line String Literals
创建多行文本是很多编程语言一个非常普遍的特性。Swift 4 加入这个简单但是有用的语法，用三个引号包装文本[[SE-0168]](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0168-multi-line-string-literals.md)：

```Swift
let star = ":star:️"
let introString = """
  A long time ago in a galaxy far,
  far away....

  You could write multi-lined strings
  without "escaping" single quotes.

  The indentation of the closing quotes
       below deside where the text line
  begins.

  You can even dynamically add values
  from properties: \(star)
  """
print(introString) // prints the string exactly as written above with the value of star

当构建 XML/JSON 信息或者 UI 上的长文字排版时，这是极为有用的。

One-Sided Ranges

为了减少冗余和提高可读性，标准库现在可以使用半开区间来推断开始和结束的索引 [SE-0172] 。

从集合的一个索引到开始或者结束的索引创建一个区间，有了非常便利的方法：

// Collection Subscript
var planets = ["Mercury", "Venus", "Earth", "Mars", "Jupiter", "Saturn", "Uranus", "Neptune"]
let outsideAsteroidBelt = planets[4...] // Before: planets[4..<planets.endIndex]
let firstThree = planets[..<4]          // Before: planets[planets.startIndex..<4]

如你所见，半开区间不需要指明开始或者结束的索引。

Infinite Sequence

同时允许你从一个可计算的开始索引定义一个无限的 Sequence ：

// Infinite range: 1...infinity
var numberedPlanets = Array(zip(1..., planets))
print(numberedPlanets) // [(1, "Mercury"), (2, "Venus"), ..., (8, "Neptune")]

planets.append("Pluto")
numberedPlanets = Array(zip(1..., planets))
print(numberedPlanets) // [(1, "Mercury"), (2, "Venus"), ..., (9, "Pluto")]

Pattern Matching

半开区间另一个很好的用法是模式匹配：

// Pattern matching

func temperature(planetNumber: Int) {
  switch planetNumber {
  case ...2: // anything less than or equal to 2
    print("Too hot")
  case 4...: // anything greater than or equal to 4
    print("Too cold")
  default:
    print("Justtttt right")
  }
}

temperature(planetNumber: 3) // Earth

Generic Subscripts

下标是一种直观且重要的访问数据的方式，为了改善效率，现在可以用在普通类型 [SE-0148] ：

struct GenericDictionary<Key:Hashable,Value>{
  private var data: [Key: Value]

  init(data: [Key: Value]) {
    self.data = data
  }

  subscript<T>(key: Key) -> T? {
    return data[key] as? T
  }
}

例子中的返回值是泛型，你可以在这个泛型中这样使用下标：

// Dictionary of type: [String: Any]
var earthData = GenericDictionary(data: ["name": "Earth", "population": 7500000000, "moons": 1])

// Automatically infers return type without "as? String"
let name: String? = earthData["name"]

// Automatically infers return type without "as? Int"
let population: Int? = earthData["population"]

不仅仅是返回值可以是泛型的，下标也可以是泛型的：

extension GenericDictionary {
  subscript<Keys: Sequence>(keys: Keys) -> [Value] where Keys.Iterator.Element == Key {
    var values: [Value] = []
    for key in keys {
      if let value = data[key] {
        values.append(value)
      }
    }
    return values
  }
}

// Array subscript value
let nameAndMoons = earthData[["moons", "name"]]        // [1, "Earth"]
// Set subscript value
let nameAndMoons2 = earthData[Set(["moons", "name"])]  // [1, "Earth"]

在这个例子中你可以看到，传递两个不同的 Sequence 类型（ Array 和 Set ）会得到各自的 vlaues 组成的数组。

Miscellaneous

以上列举的囊括了swift4中最大变化的部分, 现在让我们快速看看其他方面的小改动。

MutableCollection.swapAt( : :)

MutableCollection 现在有 swapAt(_:_:) 方法，正如它的命名，用来交换给定下标的值 [SE-0173] ：

// Very basic bubble sort with an in-place swap
func bubbleSort<T: Comparable>(_array: [T]) -> [T] {
  var sortedArray = array
  for i in 0..<sortedArray.count - 1 {
    for j in 1..<sortedArray.count {
      if sortedArray[j-1] > sortedArray[j] {
        sortedArray.swapAt(j-1, j) // New MutableCollection method
      }
    }
  }
  return sortedArray
}

bubbleSort([4, 3, 2, 1, 0]) // [0, 1, 2, 3, 4]

Associated Type Constraints

现在你可以使用 where 从句约束相关的类型 [SE-0142] :

protocol MyProtocol{
  associatedtype Element
  associatedtype SubSequence : Sequence where SubSequence.Iterator.Element == Iterator.Element
}

通过约束协议， associatedtype 声明可以直接限制它们的值,不必在大费周折。

Class and Protocol Existential

最后一个从 Objective-C 搬过来的特性是可以定义一个类型遵守一类或一组协议 [SE-0156] :

protocol MyProtocol{ }
class View{ }
class ViewSubclass:View,MyProtocol{ }

class MyClass{
  var delegate: (View & MyProtocol)?
}

let myClass = MyClass()
//myClass.delegate = View() // error: cannot assign value of type 'View' to type '(View & MyProtocol)?'
myClass.delegate = ViewSubclass()

Limiting @objc Inference

要向 Objective-C 暴露你的 Swift API ，可以使用 @objc 编译标志。在很多情况下编译器可以为你推导。但是大量的推理会导致三个主要的问题:

1. 可能显著的增加你的二进制文件大小
2. 有时候无法准确的推倒
3. 增加构成 Objective-C 方法选择器冲突的风险

Swift 4 通过限制 @objc 的推导来解决这个问题，这意味着当你需要 Objective-C 所有的动态调度功能是，你主要明确的使用 @objc 。

举几个你需要修改的示例包括 private 方法，动态声明 和 NSObject 基类的一些方法。

NSNumber Bridging

在很长时间内， NSNumber 和 Swift numbers 有很多奇怪的行为都困扰这这门语言。Swift 4 干掉了这些bug [SE-0170] ：

这里有一个示范：

let n = NSNumber(value: 999)
let v = n as? UInt8 // Swift 4: nil, Swift 3: 231

在 Swift 3 中会出现的怪异现象，如果数字溢出，它会简单的从0开始。在这个例子中 999% 2 ^ 8 = 231。

Swift 4 解决了这个问题，只有当强转后的类型可以安全的容纳时，才会返回值。

Swift Package Manager

近几个月，Swift 包管理有许多更新，一些比较大的更新如下：

1. 从 branch 或者 comint hash 中获取依赖
2. 对可接受的包更多的支配
3. 用更为常见的解决方案代替不直观的命令
4. 能够定义用来编译的 Swift 版本
5. 为每个 target 指明 source files 路径。

这些是 SPM 在必经之路上迈出的大步伐，它还有很长的路要走，我们可以通过积极参与提议来帮忙完善它。

有关最近已解决的提案的详细描述，请查看 Swift 4 Package Manager Update

Still In Progress

在撰写本文时，队列中仍有15个接受的提案。如果你想一睹为快，访问 Swift Evolution Proposals 然后用 Accepted 筛选.

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持 码农网

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