WWDC 19（Debugging in Xcode 11）

前言

本文首发于小专栏《WWDC19 内参》

正文

本讲主要介绍了 Xcode 11 在调试功能上的更新，大体上包括以下四部分：

Device Conditions：模拟设备的条件，包括网络环境、设备温度
Environment Overrides：在联机调试时，修改模拟器或者真机的外观设置
Debugging Live Previews
Debugging SwiftUI View Hierarchies

接下来会依次介绍这些新功能。

Device Conditions

Network link condition

在此之前，iOS 设备只要曾经连接过 Xcode 进行调试，可以在设置 -> 开发者 -> Network Link Conditioner 找到这个功能：

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Xcode 11 引入了这个功能。将一台 iOS 13 以上的设备连接到 Xcode 后，在菜单栏 - Window - Device and Simulator - Devices 可以找到：

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提供的选项如下：

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点击 start 功能开启后，设备状态栏会有标识，点击状态栏，会有弹窗提示停止：

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相较于原本在设置中已有的功能，新功能的优点有：

给出了更多的默认选项供开发者选择
功能启动后，在设备状态栏会有标识提醒开发者，并可以快捷地进行关闭。

缺点：

只能在 iOS 13 以上的设备上使用
不能自定义选项（在设置中支持自定义选项）

Thermal state condition

Xcode 11 还引入了全新功能，对设备温度的模拟：

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笔者注：在启动功能后，在状态栏同样会有所提示，并允许点击关闭

针对这三个选项，官方文档中给出了解释和建议：

fair: 对于带有风扇的设备，可以听到风扇的声音。建议：延迟对用户不可见的操作
serious: 对于带有风扇的设备，风扇已经达到最大功率，系统性能已经受到影响。建议：减少对 CPU、GPU、I/O 的使用，尽可能降低视觉效果，降低帧率
critical：系统性能已经严重受到影响，需要马上降温。建议：在不影响用户操作的情况下，将对 CPU、GPU、I/O 的使用降到最低水平。考虑停止使用摄像头及其他附件的使用

在代码中，可以使用通知来获取温度状态的变化：


// API 只在 iOS 11 及更高版本可以使用
NotificationCenter.default.addObserver(forName: ProcessInfo.thermalStateDidChangeNotification, object: nil, queue: nil) { notification in
    let state = ProcessInfo().thermalState
    switch state {
    case .nominal:
        // The thermal state is within normal limits.
    case .fair:
        // The thermal state is slightly elevated.
    case .serious:
        // The thermal state is high.
    case .critical:
        // The thermal state is significantly impacting the performance of the system and the device needs to cool down.
}

笔者注：在代码中出现了选项中没有的 nominal。因为该状态代表的是正常温度的情况

在 Xcode -> Debug Navigator -> Energy Impact 中能够查看设备温度走势。
在 Energy Report 中，新增 Thermal State 信息。一共有两行信息展示：第一行标识是否启用了 Thermal State 功能。第二行展示了设备当前的温度状况：

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选择 Crtical，并点击 Start 按钮，Thermal State 的信息发生变化：

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笔者注：可以放心的是，这个功能只是一种模拟，设备的真实温度并不会升高

Environment Override

为方便满足用户个性化需求，苹果允许用户在设置自定义用户界面，如：

Light Mode 和 Dark Mode 切换
Dynamic Type：字体大小变化
Accessibility Options

开发者需要针对不同的设置，适配 UI，工作量比较繁重。在 Xcode 11 修改以上的选项，并配合 Preview 调试界面，效率会有极大提升。

关于 Preview，可阅读专栏中 Hale 写的《快速掌握 Xcode 预览》，快速了解。

首先打开 SwiftUI 的工程，点击 Resume 按钮：

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选择 Debug Preview 模式：

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笔者注：吐槽下 Debug Preview 真是吃性能，笔者在 Early 2015 的 MacBook Pro 13.3' 上启动后，风扇呼呼叫，整个电脑的响应速度随之变慢

然后点击调试栏的 Environment Overrides，即可呼出选择框：

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Environment Override 的强大之处，总结如下：

修改设置后，预览即刻发生变化，开发者据此修改代码，预览再次发生变化，是一套大大提升调试效率的工作流
设置只会影响调试中的 app，不会影响系统的全局设置
支持真机、模拟器、预览三种方式
全平台通用

Debugging Live Previews

Xcode 11 的 Preview 功能，不仅可以做到界面的实时刷新，还允许调试器连接到 Preview 视图，进行断点调试：

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SwiftUI 运行时，如果 Xcode 检测到问题，会显示代表运行时错误的紫色叹号：

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Debug Navigator 下的 Runtime 部分，会同步展示有运行时错误的详细解释：

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在 Session 中还特别提到关于 SwiftUI view 的 body 属性，三个需要注意的点：

该属性用于返回当前界面的所有视图

系统会在其认为需要的时候，询问 body 属性，从而自动更新视图

开发者无法控制询问时机和询问次数

新增一种断点类型：Runtime Issue Breakpoint。运行时发现问题后，Xcode 会自动定位到有问题的代码处：

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介绍一个快捷操作：Editor - Preview - Refresh。这个操作相当于停止 Preview，重新开始加载 Preview 两个动作。

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Debugging SwiftUI View Hierarchies

SwiftUI 在使用上与老框架的不同，有以下四点：

使用声明式 API

使用组合和轻量级 modifier。调试时需要查看的属性减少

使用值语义

共用一套代码，在运行时会自动转换成平台特定代码，如 UIKit 或者 AppKit

UIKit 或 AppKit 可以同 SwiftUI 混合使用

在 Debug Preview 状态下，点击 Debug View Hierarchy + option，进入多窗口状态：

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Xcode 11 支持多窗口状态，同时展示了源代码文件、Preview、Canvas，三个界面：

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只要你的屏幕足够大，你甚至可以做到像喵神这样：

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在 SwiftUI 工程，是可以允许使用原本已有的 UIKit 类的。比如 UIViewController。这将大大减轻开发者迁移 UI 的成本。图中展示的界面，上半部分便是 UIKit 创建的 UIViewController 子类，下半部分使用 SwiftUI：

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在 Debug Navigator 可以找到 UIWindow Scene，是一个用于支持多窗口的概念，在视图层级上，可以包含多个 window：

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笔者注：关于多窗口，可以看看专栏中 Roc Zhang 写的《iPad 上的多窗口》。

在 Canvas 中，选中 UIView 或者 UIViewController，可以在右边的 trait collection dark 查看到当前视图的 Interface Style：

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使用 xcassets 创建 Color 并命名，可以在属性中查看到颜色的名字：

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Xcode 11 可以显示自定义属性：

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方法是令 view 遵守 CustomReflectable 协议：

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在 Canvas 中选中某个元素，并选择 Navigate -> Reveal In Debug Navigator，Xcode 会自动在 Debug Navigator 中定位到对应视图元素：

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自定定位到的元素，如下：

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仔细观察 Debug Navigator，可以发现 List 内部其实是由 UITableView 实现的。不过作为开发者，注意不能依赖于这个内部实现进行开发。不过仍适用于调试阶段进行调试：

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