Swift Nullability and Objective-C

通过Bridging-Header文件，Swift可以与Objective-C无缝调用，但是Swift与Objective-C有一个很大的不同点：Swift支持Optional类型。比如NSView和NSView?，在Objective-C里对此只有一种表示，即NSView *，既可以用来表示该View为nil、也能表示为非nil，此时Swift编译器是无法确定这个NSView是不是Optional类型的，这种情况下Swift编译器会把它当作NSView!处理，隐式拆包。

在早期发布的Xcode版本中，苹果的一些框架针对Swift的Optional类型进行了一些专门审查，使他们的API能够适配Optional，而Xcode 6.3的发布，给我们带来了Objetive-C的一个新特性：nullability注解，利用该特性我们也能对自己的代码进行类似的处理。

核心：__nullable 和 __nonnull

这个功能给我们带来了两个新的类型注解：__nullable和__nonnull，就像你看到的，__nullable可以表示一个NULL或者nil值，而__nonnull则刚好相反。如果你违反了这个规则，你将会收到编译器的警告：

@interface AAPLList : NSObject <NSCoding, NSCopying>
//---
- (AAPLListItem * __nullable)itemWithName:(NSString * __nonnull)name;
@property (copy, readonly) NSArray * __nonnull allItems;
//---
@end

//--------------

[self.list itemWithName:nil]; // warning!

你能在任何地方使用__nullable和__nonnull关键字，比如和标准C的const一起使用，也能直接应用到指针上。但是在大多数情况下，你会以优雅的方式写下这些注解：在方法定义或声明里，只要类型是一个简单的对象或者Block指针，你就能以不带下划线的方式(nullable或nonnull)直接写在左括号后面：

- (nullable AAPLListItem *)itemWithName:(nonnull NSString *)name; - (NSInteger)indexOfItem:(nonnull AAPLListItem *)item;

对于@property，你也能以同样的方式写在它的属性列表里：

@property (copy, nullable) NSString *name;
@property (copy, readonly, nonnull) NSArray *allItems;

不带下划线的形式比带下划线的形式看起来更简洁，但你仍然需要将它们应用到头文件的每一个类型里。如果你觉得麻烦同时想让头文件变得更加简洁，你就会使用到审查区域。

审查区域（Audited Regions）

如果想更加轻松的添加这些注解，那么你可以把Objective-C头文件的某个区域标记为需要审查(for nullability)，在这个区域内，所有简单的指针类型都会被当作nonnull，我们之前的例子会变成这样：

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface AAPLList : NSObject <NSCoding, NSCopying>
//---
- (nullable AAPLListItem *)itemWithName:(NSString *)name;
- (NSInteger)indexOfItem:(AAPLListItem *)item;

@property (copy, nullable) NSString *name;
@property (copy, readonly) NSArray *allItems;
//---
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END

// --------------

self.list.name = nil;   // okay

AAPLListItem *matchingItem = [self.list itemWithName:nil];  // warning!

Xcode 6.3（iOS 8.3 SDK）引入了NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN / END宏
其中itemWithName方法的name参数没有使用Nullability特征，但是会被当作nonnull处理

为了安全起见，这个规则也有一些例外情况：

• typedef定义的类型不会继承nullability特性—它们会轻松地根据上下文选择nullable或non-nullable，所以，就算是在审查区域内，typedef定义的类型也不会被当作nonnull。
• 像id *这样更复杂的指针类型必须被显式地注解，比如，你要指定一个nonnull的指针为一个nullable的对象引用，那么需要使用__nullable id * __nonnull。
• 像NSError **这些特殊的、通过方法参数返回错误对象的类型，将总是被当作是一个nullable的指针指向一个nullable的指针：__nullable NSError ** __nullable。

你可以通过Error Handling Programming Guide了解更多详细内容。

兼容性

你的Objective-C框架现有的代码写对了吗?是否能安全的改变它们的类型? Yes, it is.

• 现有的、被编译过的代码还能继续使用你的框架，也就是说ABI没有变化（编译器不会报错），这也意味着现有的代码不会在运行时捕获到nil的不正确传值。
• 用新的Swift编译器编译现有的源码，并在使用你的框架的时候，可能会因为一些不安全的行为在编译时得到额外的警告。
• nonnull不影响优化，尤其是你还可以在运行时检查标记为nonnull的参数是否为nil，这可能需要必要的向后兼容。

大多数情况下，应该接受nullable和nonnull，你当前所使用的断言或者异常太粗暴了：违反约定是程序员经常犯的错误（而nullable和nonnull能在编译时就解决问题）。特别的，返回值是你能控制的东西，永远不应该对一个non-nullable的返回类型返回一个nil，除非这是为了向后兼容。

回到Swift

现在我们给我们的Objective-C头文件添加了nullability注解，我们在Swift中使用它：
在Objective-C中添加注解之前：

class AAPLList : NSObject, NSCoding, NSCopying { 
    //---
    func itemWithName(name: String!) -> AAPLListItem!
    func indexOfItem(item: AAPLListItem!) -> Int

    @NSCopying var name: String! { get set }
    @NSCopying var allItems: [AnyObject]! { get }
    //---
}

添加注解之后：

class AAPLList : NSObject, NSCoding, NSCopying { 
    //---
    func itemWithName(name: String) -> AAPLListItem?
    func indexOfItem(item: AAPLListItem) -> Int

    @NSCopying var name: String? { get set }
    @NSCopying var allItems: [AnyObject] { get }
    //---
}

这些Swift代码非常清晰。只有一些细节的变化，但是它让你的框架使用起来更爽。