Доклад: SwiftUI Inside / Александр Скворцов (Яндекс)

Введение в SwiftUI

Приветствие и представление докладчиков

• Всем привет, рад вас видеть на вечерней сессии сезона Подлодка Crew, посвящённой Swift.

• Доклад проведут Евгений Ануфрейчик и Никита Краснов, а расскажет о SwiftUI Саша Скворцов из Яндекса.

Цели и структура доклада

• Саша упоминает, что будет обсуждаться малоизвестная информация о SwiftUI, которая отсутствует в документации.

• Доклад разделен на несколько логических частей с перерывами для вопросов после каждой части.

Проблемы разработки на SwiftUI

Начало работы с приложением

• Разработка началась в 2023 году с использованием чистого SwiftUI на iOS 15 Plus. Ожидали красивую реализацию от Apple.

• В процессе разработки столкнулись с багами как по своей вине, так и из-за проблем в самом инструменте. Несмотря на это, разработка ускорилась благодаря SwiftUI.

Локальные мемы и проблемы

• Появился локальный мем о том, как менеджеры приносят скриншоты багов со словами "это же просто Swift UI".

Анимации в SwiftUI

Пример кода с анимацией

• Рассмотрен простой код с красным кружочком внутри синего: если флажок true — показываем красный кружочек; если false — только синий.

Отличия от Core Animation

• В отличие от Core Animation, анимации в SwiftUI могут быть рваными из-за того, что они работают в одном процессе и потоке. Это приводит к большему количеству багов при управлении главной нитью приложения.

Навигация в приложениях на SwiftUI

Проблемы стандартного Navigation View

• Стандартный Navigation View имеет плавающие баги: кнопки не реагируют на действия даже при правильном отображении жестов и хайлайтов.

Ограничения API навигации

• API Navigation View ограничен: нет возможности сделать кастомные переходы между экранами без использования более новых технологий (iOS 16+).

Хранение состояния в навигации

• При использовании state или state object состояние может сбрасываться при скрытии/показе элементов интерфейса, что создает дополнительные сложности для разработчиков.

Обсуждение состояния вьюх и навигации

Состояние вьюх при использовании хостинг-контроллера

• При оборачивании вьюхи в хостинг-контроллер, состояние сохраняется даже при скрытии и показе элемента. Это позволяет пользователю скроллить и взаимодействовать с интерфейсом без потери данных.

Важность методов onAppear и onDisappear

• Если скрывать вьюху через opacity, методы onAppear и onDisappear не будут работать, что может негативно сказаться на бизнес-логике приложения. Например, это важно для загрузки изображений при входе на экран.

Проблемы кастомной навигации

• Реализация кастомной навигации на примитивах SwiftUI затруднена из-за отсутствия возможности сохранить состояние вьюхи без использования хостинг-контроллера.

Работа Navigation View

• Navigation View работает корректно благодаря тому, что Navigation Link оборачивает контент в хостинг-контроллер. Это позволяет сохранять состояние при переходах назад.

Вопросы о реализации компонентов

• Участники обсуждают детали реализации UI hosting controller и его отсутствие в коде Navigation Link. Также поднимается вопрос о том, как правильно использовать эти компоненты вместе.

Анимация и её реализация

Проблемы с анимацией

• Участники обсуждают ограничения использования Navigation Link внутри Navigation Stack. Это приводит к необходимости использовать модификатор Navigation Destination для правильной работы.

Технические аспекты анимаций

• Обсуждается использование Metal для анимаций под капотом SwiftUI. Упоминаются проблемы с производительностью и необходимость GPU для сложных эффектов.

Проблемы Scroll View

Ограничения стандартного Scroll View

• Стандартный Scroll View имеет недостатки, такие как отсутствие прямого контроля за контентом. Базовые функции остаются недоступными или требуют обходных путей.

Использование текстовых описаний фреймворков

• Начиная с появления стабильного ABI в Swift, модули генерируют текстовые описания, которые могут быть использованы для улучшения функциональности Scroll View.

Поиск альтернативных решений

• Участники обсуждают возможность использования текстовых описаний для доступа к дополнительным функциям Scroll View, которые не документированы официально.

Обсуждение проблем с ленивыми контейнерами

Проблемы с ленивостью в ScrollView

• В репе почти все содержимое связано с проблемами ленивости в контейнерах, что делает их бесполезными для длинного контента.

• Обсуждение вопросов по теме лучше оставить на потом, чтобы сосредоточиться на докладе.

Глубокое понимание технологий

• Документация полезна, но недостаточна для решения сложных ситуаций, которые не описаны в гайдах.

• Часто код работает иначе, чем ожидалось из-за недостатка информации о технологиях.

Структура и внутренние механизмы Swift UI

Понимание C++ внутри Swift UI

• Swift UI имеет элементы C++, что можно увидеть через брекпоинты и символы.

• AG (атрибут графа) — это приватный фреймворк, доступный для реверс-инжиниринга.

Работа с объектами и символами

• Команда NM позволяет просмотреть символы объектного файла; опция C demanglit улучшает читаемость плюсовых символов.

• Внутренние структуры могут ссылаться на сущности из атрибут графа.

Методы и протоколы в Swift UI

Протокол View и его методы

• Протокол View включает не только метод Body, но также три дополнительных метода: make view, make view list и view list count.

• Реализация этих методов приводит к их вызову вместо стандартного метода View.

Связь между методами и графом

• Если реализован один из приватных методов, он будет вызываться вместо стандартного метода Body.

Работа со состоянием в Swift UI

Dynamic Property и его реализация

• State реализует протокол Dynamic Property; важно изучить его интерфейс для понимания работы состояния.

Процесс добавления Views в граф

• При добавлении View создается приватный объект граu с начальными значениями свойств.

• Swift UI использует память для хранения состояния View; изменения сохраняются благодаря динамическому управлению свойствами.

Понимание состояния в Swift UI

Использование state из view

• Обсуждается, почему состояние (state) можно использовать только из представления (view). Изменения в конструкторе view не влияют на состояние.

Дебаггинг и память

• В процессе дебага проверяется соответствие значений в памяти с заданными начальными значениями. Убедились, что указатель на объект совпадает с ожидаемым.

Оптимизация и наблюдение

• Обсуждается флажок red, который может быть использован для оптимизации при изменении состояния. Это влияет только на те компоненты, которые зависят от него.

Применение знаний на практике

• Рассматривается пример кода, где sibling получает значение состояния извне. Подчеркивается, что изменения не повлияют на sibling после первого вычисления.

Вопросы и обсуждения

• Задаются вопросы о приватных API в Swift UI. Уточняется, что многие скрытые API могут использоваться без ограничений.

Приватные API и их использование

Скрытые API в Swift UI

• Объясняется природа приватных API: они не совсем приватные, а скорее скрытые. Их использование возможно благодаря тому, что компилятор позволяет инлайнить функции.

Проект по бэкпортированию функций

• Упоминается проект по бэкпортированию функций с более новых версий Swift на старые версии с использованием скрытых API.

Атрибьют граф и его роль

Что такое атрибьют граф?

• Атрибьют граф представляет собой структуру состояния Swift UI. Он определяет, какие элементы нужно перерисовать при изменении состояния и как рассчитывать макеты.

Жизненный цикл стейта

• Стейт живет в атрибьют графе; он должен быть правильно связан для функционирования. Если состояние не связано с атрибьют графом, оно будет "полумертвым".

Влияние изменений на стейт

• Изменения в состоянии внутри конструктора view не будут иметь эффекта вне этого контекста; это подчеркивает важность правильного связывания состояний между компонентами.

Обсуждение Nonmutating Set и его применение

Понимание Nonmutating Set

• Nonmutating set позволяет записывать значения в структуру, даже если она не изменяется. Это важно для управления состоянием.

• Структура состояния (state) начинает понимать, куда писать данные только после вызова метода make property.

Атрибутный граф

• Значения записываются в атрибутный граф, когда оба поля состояния заполнены. Это позволяет косвенно взаимодействовать с графом.

• Сериализация данных используется для передачи информации между процессами и устройствами, что делает её важной частью разработки.

Сериализация и работа с JSON

Применение сериализации

• Существует множество форматов сериализации, включая JSON. Это необходимо для работы с виджетами и их интерактивностью.

• Интерактивность в виджетах реализуется через URL и интенты из-за ограничений на использование замыканий.

Структура сериализованных данных

• Сериализованная верстка представлена массивом узлов (nodes), где каждый узел имеет свойства (properties), идентификаторы и атрибуты.

• Даже простая вьюха может генерировать сложные структуры JSON, содержащие более 900 строк кода.

Вопросы о состоянии и применении знаний

Обсуждение вопросов

• Вопрос о том, как состояние влияет на работу виджетов. Участники обсуждают возможность применения знаний из доклада на практике.

• Знания о внутреннем устройстве технологий помогают лучше понимать их использование и создавать лучшие практики.

Выводы по использованию технологий

• Swift QI не является заменой UIKit; это высокоуровневый интерфейс программирования (API).

• Исследование базовых инструментов доступно без дополнительных затрат; важно обогащать свои знания.

Заключительные мысли и вопросы

Завершение доклада

• Доклад завершился обсуждением проблем с состоянием приложений и возможностями Swift QI.

• Участники могут задавать вопросы после доклада для дальнейшего обсуждения тематики.

Ответы на популярные вопросы

• Один из популярных вопросов касался анимации кружков: предложено использовать альтернативные методы вместо исправления существующих проблем.

Сложные случаи и использование Swift

Вопросы о менеджерах и их знаниях

• Обсуждение о том, что менеджеры, похоже, не изучают ничего кроме разработки на Swift. Это вызывает вопросы о глубине их знаний.

• Упоминается шутливый вопрос о том, какие еще слова выучили менеджеры помимо терминов из Swift.

Использование Scroll View и List

• Говорится о том, что автор не изучал использование List в Swift, но предполагает, что он использует Table View внутри.

• Подчеркивается важность исследования новых технологий и дележа полученными знаниями с коллегами для улучшения приложений.

Кастомизация навигации в приложениях

Создание кастомной обертки

• Обсуждается создание кастомной обертки на Navigation контроллерах для улучшения навигации в приложении.

• Упоминается проблема с Back Action в кастомной обертке и то, как она решается при наличии Navigation контроллера.

Проблемы с багами

• Отмечается отсутствие багов после перехода на кастомную обертку по сравнению с предыдущими версиями приложения.

Работа с API и интеграция UI Kit

Взаимодействие между UI Kit и SwiftUI

• Задается вопрос о том, как работает UI Kit внутри SwiftUI. Автор подчеркивает необходимость уточнения вопросов для более глубокого понимания.

• Описывается опыт использования вставок из UIKit для решения задач анимации в SwiftUI.

Рекомендации по использованию API

• Предостережение против неправильного использования API при создании экземпляров UIView. Это может привести к багам из-за дублирования экземпляров.

• Подчеркивается важность создания новых экземпляров UIView каждый раз для предотвращения проблем с отображением.