[ WWDC2018 ] - Cocoa Touch革新What's New in Cocoa Touch

这篇文章是对WWDC2018关于Cocoa Touch新特性的翻译与总结。在What's New in Cocoa Touch这个session中，主要分为三个topic来讲的，下面一个一个来看。

一、Framework updates

一、性能优化方面

1、scrolling

在iOS12中首先对scrollview的滑动做了预加载数据和CPU计算优化。主要以UITableview的加载来进行了举例。UITableview在显示的时候分为这几步。

1. 先从缓存队列中取出一个cell或者是直接创建一个cell
2. 将model数据传入cell，而这一步具体的消耗如何就要看数据的获取方式了，你可能从数据库中获取，也可能从网络中获取，总之这可能是一个相当耗时的工作。
3. cell调用layoutSubviews为子视图布局
4. 调用draw()方法绘制view，也就是drawInRect方法进行绘制。这里cell所有的子view都要调用一遍，我们还可能填充文字等，所以这一步也可能需要较大的时间开销

在这种cell的展示方式中，这四步都必须要在cell展示的那一帧时间内（1/60秒）完成，才能保证不卡顿。为了让cell计算的速度尽可能快，所以在iOS12中有了prefetch API，这个API可以提前异步的去进行数据的获取，所以在滑动的时候绘制Cell那一帧时间里就省去了数据获取的步骤，只负责cell的绘制就够了，这样就大大节省了CPU的开销。

在UITableViewDataSourcePrefetching这个protocol中，也就两个方法：

protocol UITableViewDataSourcePrefetching {
 func tableView(_ tableView: UITableView, prefetchRowsAt indexPaths: [IndexPath])
 func tableView(_ tableView: UITableView, cancelPrefetchingForRowsAt: indexPaths [IndexPath])
}

这两个方法中必须实现的就是prefetchRowAt这个方法，你可以把一些耗时的数据获取工作放在这个方法中。这样就可以在cell显示之前提前获取数据而不用等到cell绘制的时候另外占用CPU开销。

后面发现了一个case。如果在cell load过程中同时进行prefetch，就会造成在绘制当前cell的时候既要load当前cell，还要去prefetch下一个即将显示的cell，这样就会造成绘制当前cell的时候CPU开销太大。

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所以在后面有了改进，如下图所示，它是在当前cell load完成的时候去异步prefetch下一个cell的数据的。这样就避免prefetch对当前cell绘制的影响。

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另外还发现了一个case，如果在设备并没有满载的时候，这个时候只是运行了一个简单的前台程序的滑动工作，CPU并不知道将来的工作到底如何，它可能就会使用尽可能低的level进行工作以进行省电。但是这个时候如果来了复杂的计算（需要绘制复杂的cell），等CPU提高level再去进行计算，可能就会太迟了，就很容易造成卡顿。这个时候CPU的工作方式如图：

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因此在iOS12中，会提前把要绘制的信息告诉CPU，如果有复杂的任务，CPU就会提前进入高的level，这样提前了解App需要的CPU占用情况，就能让CPU及时改变它的level。所以在iOS12中CPU会尽可能的根据你的应用的需求情况来进行调整，这样在达到了省电的同时还能充分利用CPU保证流畅性，确实很棒！

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2、Memory

首先强调了一下memory对性能影响的重要性，然后介绍了一下App在运行的时候，内存的使用情况

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当你请求一个小的内存的时候，此时内存足够，就会直接获取free memory，但是现在当你的App申请一个较大的内存的时候，这个时候就很可能内存不足，系统就会从Other Apps and System中去获取，也就是其它那些在后台中的进程。虽然这能满足我们的需求，但它仍然可能在其它地方产生未知的影响。而且这个过程对于我们的App来说依然会占用很多时间，所以其实对我们的应用也是有影响的。因此找到一些方法来节约内存对于我们的App来说会有很大的提升。下面就讲到了iOS12中对图片的一个优化。

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以上面两个图来说，他们的内存大小都是每个像素64位这样来计算的。但其实第二张图并没有完全利用所有的color位数，因为它只有黑白两种颜色，显然这造成了对内存的浪费。所以在iOS12中只使用了8位，所以第二种图片在使用了Automatic Backing Store后的内存占用缩减成了下面这样，这对于App的内存占用是一个很大的提高。

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Automatic Backing Store在iOS12的SDK中默认会在下面这三种方法中进行

• UIView.draw()
• UIGraphicsImageRenderer
• UIGraphicsImageRenderFormat.Range

所有与图片渲染相关的API都可以使用Automatic Backing Store，如果想要了解详细使用情况的话，可以看这个session(Image and Graphics Best Practices
）

3、autolayout

Autolayout在iOS12中也进行了较大的提升。

首先是对于互不相关的兄弟视图来说，虽然在iOS12之前随着视图的增多计算的复杂度就已经是线性增加的了，但是iOS12中通过团队的努力还是把计算复杂度尽其所能的进行了降低。

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然后再说更加复杂的约束相互有依赖的视图，iOS12之前随着视图的增多，frame的计算复杂度是在呈指数上涨的。所以之前使用autolayout的话性能瓶颈是很明显的，稍微复杂一点的视图我们可能都会放弃autolayout。但是在iOS12中，autolayout的计算不再呈指数上涨了。通过优化也已经实现线性增加的复杂度。对于嵌套视图来说，也是如此，复杂度由指数级下降至线性级。

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这样一来，iOS12以后使用autolayout我们也不用太担心性能瓶颈问题了，这确实是一件值得兴奋的事。更多相关内容，可以查看这篇session(High Performance Auto Layout
)

二、Swiftification

主要讲了swift有以下几点增强，总结一下就是让swift感觉更加swift了。

• Types
  主要就是一些全局type加入到了类中，让我们使用起来更加方便。下面给了一些例子：

// Swift 4
enum UIApplicationState {
 case active
 case inactive
 case background
}
// Swift 4.2
class UIApplication : UIResponder {
 enum State {
   case active
   case inactive
   case background
  }
}

// Swift 4
enum UITabBarItemPositioning {
 case automatic
 case fill
 case centered
}
// Swift 4.2
class UITabBar : UIView {
 enum ItemPositioning {
   case automatic
   case fill
   case centered
  }
}

• Constants
  一些全局常量也被加入到了相关类中，如下面一些例子：

// Swift 4
class NSNotification : NSObject {
 struct Name {
   class let didChangeStatusBarOrientation: NSNotification.Name
 }
}
let UIApplicationStatusBarOrientationUserInfoKey: String

// Swift 4.2
class UIApplication : UIResponder {
 class let didChangeStatusBarOrientationNotification: NSNotification.Name
 class let statusBarOrientationUserInfoKey: String
}

// Swift 4
let UIFloatRangeZero: UIFloatRange
let UIFloatRangeInfinite: UIFloatRange
// Swift 4.2
struct UIFloatRange {
 static let zero: UIFloatRange
 static let infinite: UIFloatRange
}

• Fundations
  还有一些全局函数也被移进了相关类中，如下一些例子：

let insets = UIEdgeInsets(top: 8, left: 0, bottom: 8, right: 0)
let image = UIImage(named: “Apple”)
// Swift 4
let insetRect = UIEdgeInsetsInsetRect(originalRect, insets)
let pngData = UIImagePNGRepresentation(image)
// Swift 4.2
let insetRect = originalRect.insetBy(insets)
let pngData = image.pngData()

// Swift 4
NSStringFrom[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]
[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]FromString
// Swift 4.2 – Codable Conformance
let encoded = JSONEncoder().encode(CGPoint(x: 0, y: 0))
let decoded = JSONDecoder().decode(CGPoint.self, from: encoded)

// Swift 4
NSStringFrom[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]
[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]FromString
// Swift 4.2 — Codable Conformance
let encoded = JSONEncoder().encode(CGPoint(x: 0, y: 0))
let decoded = JSONDecoder().decode(CGPoint.self, from: encoded)
// Swift 4.2 — Debug Printing
print(CGPoint(x: 0, y: 0))
print(“Offset: \(UIOffset(horizontal: 10, vertical: 10))”)

// Swift 4
NSStringFrom[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]
[CGPoint, CGRect, CGSize, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset]FromString
// Swift 4.2 — Codable Conformance
let encoded = JSONEncoder().encode(CGPoint(x: 0, y: 0))
let decoded = JSONDecoder().decode(CGPoint.self, from: encoded)
// Swift 4.2 — Debug Printing
print(CGPoint(x: 0, y: 0))
print(“Offset: \(UIOffset(horizontal: 10, vertical: 10))”)
// Swift 4.2 — Legacy Encoding/Decoding
let encoded = NSCoder.string(for: CGPoint(x: 0, y: 0))
let decoded = NSCoder.cgPoint(for: encoded)

另外还增加了安全的编解码API，但是这里并没有详细介绍，如果想要了解的话可以看这篇session(Data You Can Trust
)

二、API 的改善

1、通知

在iOS12中通知有了很多很大的提升，但是今天只讲以下三个方面。

• 交互

iOS12在通知中可以有更多的交互，现在的交互动作也不再是静态的，比如iMessage甚至可以直接回复信息

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• 消息分组

iOS中的notification已经默认支持分组，也就是说默认情况下一个应用的通知都会被分为一个group进行展示。当然你也可以进行个人定制，可以通过给通知标记thread identifier，这样所有有相同的thread identifier的通知都会出现在同一个group。

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• 设置

iOS12新的的通知UI增加了Notification settings。Notification settings支持用户根据他们自己的行为定制个性化的通知，或者
你也可以通过iOS12中一个新的API来为用户深入定制与你应用相关的setting。

image.png

更多与Notification相关的内容可以查看这两个sessionWhat’s New in User Notifications
和Using Grouped Notifications

2、短信

在iOS12中iMessage增加了camera中的一些新特性，只要我们在xcode中创建sticker template，我们创建的贴纸就会自动加入messages和相机中。除此之外，如果你想创建更加定制化的贴纸的话，你可以使用MSMessages App ViewController，并在info.plist中配置如下参数

MSSupportedPresentationContexts 

    MSMessagesAppPresentationContextMessages
     MSMessagesAppPresentationContextMedia

这两个参数让你的贴纸既可以在messages中使用，也可以在相机中使用，当然你也可以选择某一个。
你可以通过以下新的API判断你的messages app是处于messages中还是相机中。

enum MSMessagesAppPresentationContext : UInt { 
  case messages 
  case media 
}

还有一个小改动就是之前左右滑动会进行messages app的切换，现在左右滑动的手势不会产生切换了，也就是说你的messages app支持左右滑动了。（这个对比一个iOS11和iOS12的iMessage就可以看到）

3、密码和验证码的自动填充

在iOS12中，你只需要将你的登录输入框设置为password text content type或者将注册输入框(密码修改输入框)设置为new password text content type，系统就会自动识别，提示用户将密码存入iCloud的keychain中，并且在用户下次输入的时候自动填充密码。

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另外在短信验证中，获取验证码后也就不用来回切换app了，系统会自动识别验证码。

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总之，在strong passwords的使用下，我们再也不用为各种各样的密码和验证码而烦恼啦。更多详细内容可以看这篇sessionAutomatic Strong Passwords and Security Code AutoFill

4、安全区以（safeArea）

safeArea可以确保我们的内容不会超出内容正确显示范围，比如一些top bar，bottom bar啥的。safeArea的计算其实是非常复杂的，它会根据不同的设备进行不同的比例缩放。总之它给了我们一个安全的区域让我们去填充我们的视图。

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safeArea其实不是什么新内容，不过这里再次强调可以看出苹果对safeArea的重视，而且苹果官方很鼓励我们去使用safeArea，所以我们以后自定义视图的时候一定要注意根据safeArea去布局，不要超出safeArea的范围。

最后有一个相关的session推荐UIKit: Apps for Every Size and Shape

三、Siri shortcuts

iOS12中新增的主要有两个API，这两个API让你不仅可以与Siri有一些常见的简单的互动，还可以在一些复杂的场景中有一些更加定制化的互动。

1、NSUserActivity

NSUserActivity是一个简单的API，它可以被用于简单的切换和唤起。虽然简单，但是在一些场景中它也可以发挥巨大的作用，比如你可以通过它返回到应用中的某一指定页面。比如你正在看某一条信息或者文件的时候，可以通过它在另一个设备跳转到相同的位置。而是用起来也很简单，只需要一行代码搞定

Set eligibleForPrediction = true

2、SiriKit

如果你想使用更多定制化的内容的话，就可以使用它了。它包含的内容很多，如图所示：

image.png

这些是一些去年都已经有的内容，在iOS12中，你可以定义自己的内容。
这里也只是简单的介绍了一下，想要详细了解的话这里推荐了三篇session

Siri Shortcuts on the Siri Watch Face
Introduction to Siri Shortcuts
Building for Voice with Siri Shortcuts