Swift 3 разработка приложений в среде xcode для iphone и ipad с использованием ios sdk
Хорошее понимание iOS SDK является ключевым моментом при разработке нативных приложений для iOS. Это не только поможет вам выбрать правильные инструменты для решения конкретной проблемы, но также поможет вам не потеряться в десятках платформ, включенных в SDK. В этой статье мы рассмотрим архитектуру iOS и выясним, что работает под iOS-приложениями.
Что такое iOS SDK?
Я уверен, что даже нескольким опытным разработчикам iOS будет сложно определить iOS SDK в одном предложении. SDK акроним расшифровывается как Software Development Kit . IOS SDK содержит инструменты и ресурсы для разработки собственных приложений iOS. Это означает, что SDK позволяет разработчикам разрабатывать, устанавливать, запускать и тестировать приложения в симуляторе и на физических устройствах.
Двумя движущими силами, приводящими в действие нативные приложения для iOS, являются Swift (или Objective-C) и родные системные платформы iOS. В предыдущих статьях мы исследовали язык программирования Swift. В этой статье я хочу исследовать фреймворки, которые поддерживают собственные приложения iOS.
Это включает в себя платформы высокого уровня, такие как UIKit и Map Kit , а также платформы, тесно связанные с аппаратным обеспечением, такие как платформы Accelerate и Core Location .
Что такое родное приложение для iOS?
Apple определяет приложение Какао как приложение, которое состоит из объектов, которые в конечном итоге наследуются от NSObject , корневого класса, объявленного в платформе Foundation , и который тесно интегрирован со средой выполнения Objective C.
В этой статье я хочу сосредоточиться на фреймворках, которые используются для создания нативных приложений для iOS. Если вы заинтересованы в получении дополнительной информации о среде выполнения Objective-C, которая также используется Swift, я рекомендую взглянуть на справочник Apple по Objective-C времени выполнения или прочитать Руководство по программированию среды выполнения Objective-C .
Платформа Foundation предоставляет второй корневой класс, NSProxy . Тем не менее, вы редко будете использовать его в своих проектах.
iOS архитектура
Еще одно отличие от веб-приложений, работающих в Safari, заключается в том, что нативные приложения взаимодействуют напрямую с операционной системой iOS и собственными системными платформами iOS. Операционная система действует как посредник между приложением и базовым оборудованием. Основным преимуществом этого посредничества или абстракции является то, что нативным приложениям не нужно беспокоиться о будущих изменениях оборудования или спецификаций устройств.
Операционная система предоставляет родным приложениям необходимую информацию о возможностях оборудования (есть ли у устройства камера?) И технических характеристиках устройства (работает ли приложение на iPhone или iPad?).
Архитектура iOS может быть разбита на четыре отдельных уровня:
Эта многоуровневая архитектура иллюстрирует этот уровень абстракции, причем более высокие уровни более абстрагированы, а более низкие уровни более фундаментальны и тесно связаны с оборудованием. Само собой разумеется, что слои более высокого уровня полагаются на слои более низкого уровня для некоторых своих функций.
Apple рекомендует использовать фреймворки более высокого уровня, когда это возможно, потому что они часто являются объектно-ориентированными абстракциями фреймворков более низкого уровня. Другими словами, уровни более высокого уровня косвенно взаимодействуют с аппаратными средствами через уровни более низкого уровня, которые по своей природе являются более сложными. Конечно, все еще возможно вернуться к средам более низкого уровня, если структуры более высокого уровня не отвечают вашим потребностям.
Сенсорный слой какао
В предыдущей статье я писал о Cocoa Touch и его связи со Swift и Objective-C. В этой статье я хотел бы обсудить Touch Cocoa с более функциональной точки зрения. Как приложения используют слой Cocoa Touch? Какова роль Cocoa Touch в архитектуре iOS?
Слой Cocoa Touch определяет базовую инфраструктуру приложений и предоставляет ряд жизненно важных технологий, таких как многозадачный и сенсорный ввод.
Как я уже упоминал, приложения для iOS в значительной степени зависят от инфраструктуры UIKit. Нативные приложения iOS не могут работать, если они не связаны с UIKit и платформами Foundation.
Медиа-слой
Графика, аудио и видео обрабатываются слоем Media. Этот уровень содержит ряд ключевых технологий, таких как Core Graphics, OpenGL ES и OpenAL, AV Foundation и Core Media.
Слой «Медиа» содержит большое количество платформ, в том числе инфраструктуру «Библиотека активов» для доступа к фотографиям и видео, хранящимся на устройстве, платформу Core Image для манипулирования изображениями с помощью фильтров и платформу Core Graphics для 2D-рисования.
Взгляните на руководство Apple по обзору технологий iOS для получения полного списка всех платформ слоя Media.
Уровень основных услуг
Уровень Core Services отвечает за управление основными системными службами, которые используют нативные приложения iOS. Уровень касания Cocoa зависит от уровня Core Services для некоторых его функций. Уровень Core Services также предоставляет ряд незаменимых функций, таких как блочные объекты, Grand Central Dispatch, In-App Purchase и iCloud Storage.
Вы можете прочитать больше об управлении памятью в Программирование с Objective-C, и я настоятельно рекомендую вам это сделать.
Foundation предоставляет корневой класс NSObject , который обеспечивает базовый интерфейс для среды выполнения Objective C, а также вводит несколько парадигм, таких как политики для владения объектами. Как и Core Foundation (см. Ниже), Foundation позволяет различным библиотекам и инфраструктурам легко обмениваться данными и кодом.
Другой важной структурой уровня Core Services, тесно связанной с платформой Foundation, является базовая платформа на основе C, или сокращенно Core Foundation. Как и платформа Foundation, она позволяет различным библиотекам и инфраструктурам обмениваться данными и кодом.
Базовая основа имеет функцию, известную как бесплатное мостовое соединение , которая позволяет заменять объекты Какао на объекты Базовой основы в параметрах функций и наоборот.
Для получения полного списка всех структур уровня Core Services я хотел бы обратиться к руководству по обзору технологий iOS .
Уровень ядра ОС
Большая часть функций, предоставляемых тремя уровнями более высокого уровня, построена на уровне базовой ОС и его низкоуровневых функций. Уровень Core OS предоставляет несколько платформ, которые ваше приложение может использовать напрямую, таких как платформы Accelerate и Security.
Уровень ядра ОС также инкапсулирует среду ядра и низкоуровневые интерфейсы UNIX, к которым ваше приложение не имеет доступа по очевидным причинам безопасности. Однако через библиотеку libSystem на основе C можно напрямую получить доступ ко многим низкоуровневым функциям, таким как сокеты BSD, потоки POSIX и службы DNS.
Документация
Несмотря на то, что документация доступна онлайн, большинство разработчиков используют браузер документации, который включен в XCode. В Xcode 7, Вы можете найти браузер документации, выбрав Документацию и Ссылку API из меню Окна Xcode.
Поскольку вы будете широко использовать документацию, вам может понадобиться несколько сочетаний клавиш, чтобы найти то, что вы ищете в документации. Как я упоминал в предыдущем абзаце, браузер документации обеспечивает легкий доступ к документации. Чтобы быстро получить доступ к документации, нажмите Ctrl + Shift + 0 в Xcode.
Во время разработки может быстро стать громоздким переключаться между редактором кода и браузером документации каждый раз, когда вам нужно найти символ, такой как класс, метод или структура.
Есть два решения для эффективного просмотра документации. Всякий раз, когда вы помещаете курсор на имя класса или метода в редакторе кода XCode, инспектор быстрой справки на правой боковой панели показывает сводку соответствующего символа. Сводка содержит несколько полезных ссылок, которые ведут в браузер документации.
Поскольку я обычно скрываю правую боковую панель, когда работаю в редакторе кода, я использую альтернативный метод для отображения документации класса или метода. Всякий раз, когда вы нажимаете клавишу параметров и наводите курсор на символ, курсор меняется на знак вопроса, и символ выделяется.
Если щелкнуть символ со знаком вопроса, появится новое окно, содержащее ту же сводку, что и инспектор быстрой справки . Нажав на одну из ссылок в окне, вы попадете в браузер документации. Это быстрый и удобный способ переключения между редактором кода и браузером документации, особенно при работе с двумя мониторами.
Вывод
Теперь вы должны хорошо понимать iOS SDK и различные уровни архитектуры iOS. Две основные платформы приложения для iOS, UIKit и Foundation, находятся в центре внимания следующих двух частей этой серии.
Эти платформы не только необходимы для каждого приложения iOS, они содержат десятки классов, которые вы часто будете использовать при разработке собственных приложений iOS.
Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, вы можете оставить их в комментариях ниже или обратиться ко мне в Twitter .
Читать журнал Swift 3. Разработка приложений в среде Xcode для iPhone и iPad с использованием iOS SDK, 3-е издание, 2017, Молли Маскри онлайн или скачать бесплатно с Яндекс Диска. Этот журнал и похожие на него журналы находятся в разделе сайта: Программирование, журналы. Свежий номер журнала Swift 3. Разработка приложений в среде Xcode для iPhone и iPad с использованием iOS SDK, 3-е издание, 2017, Молли Маскри, доступный для бесплатного чтения и скачивания, опубликован специально для вас. Вы долго искали почитать что-то интересное, и наконец, нашли. Обязательно прочитайте и скачайте онлайн журнал: Swift 3. Разработка приложений в среде Xcode для iPhone и iPad с использованием iOS SDK, 3-е издание, 2017, Молли Маскри из раздела: Программирование, , и не забудьте посмотреть другие журналы, ничуть не хуже этого. Все журналы публикуются на сайте только по вашим желаниям, специально для вас!
Читать журнал Swift 3. Разработка приложений в среде Xcode для iPhone и iPad с использованием iOS SDK, 3-е издание, 2017, Молли Маскри бесплатно - полная версия
Разработка веб-приложений с использованием Flask на языке Python, Мигель Гринберг
Программируем для iPhone и iPad. 3-е издание, 2014, Т. Пайлон, Д. Пайлон
Разработка и продажа программ для iPhone и iPad, 2011, от Елисеев Д. В
Swift. Основы разработки приложений под iOS и macOS. 3-е издание, дополненное и переработанное, 2017, Василий Усов
Когда мы задумываемся о разработке под iOS, чаще всего в голове возникает пятизначная сумма входного порога: как минимум нужно iOS-устройство на последней версии ОС и Mac. Если вы уже пишете под iOS, вам наверняка известны альтернативные варианты, а если нет — посмотрите, вдруг пригодится? Приведенный ниже обзорный пост — как раз на этот случай. Под катом вы найдете довольно простую информацию, так что если хотите хардкорчика, вам не сюда!
Путь от Apple
Путь настоящего джедая тру iOS-разработчика лежит в плоскости следования идеям Apple. Свежий SDK, свежая же версия Xcode, документация от Apple по технологиям Apple, форумы разработчиков на технологиях Apple – если вдуматься, а что ещё нужно для создания отличного приложения, кроме толики времени? Польза очевидна: разработка идет самым близким к платформе и к идеологии Apple образом, с использованием всех новинок, предлагаемых Apple в текущем (и будущих) iOS API, так что постоянное изучение нового приносят больше хорошего, чем плохого.
Новинки Apple озвучивает регулярно. На последней конференции для разработчиков WWDC 2017 были показан новый SDK и новая версия среды для разработке Xcode. Список изменений довольно обширен (тем более в преддверии выхода iOS 11):
Xcode
В Xcode появилась поддержка Markdown. Разметку можно использовать при документировании кода, и функциональность эта, на первый взгляд, косметическая, довольно заметно облегчает чтение кода, особенно чужого:
(Источник)
Редактор, кстати, научился подсвечивать блоки кода, удобно при изучении большого объёма кода.
Ещё одной важной фичей Xcode 9 стал рефакторинг кода на Swift, Objective-C, Objective-C++, C. Рефакторинг позволяет переименовывать классы, переменные, а также дробить методы на менее крупные.
Из менее выделяющихся, но тем не менее полезных фич, можно назвать:
- Новую систему сборки (кстати, написанную на Swift);
- Поддержку GitHub;
- UI debugger стал показывать UIViewController;
- Добавили больше проверок (например, main thread API checker и undefined behavior tracking);
- Параллельный запуск тестов на разных устройствах и симуляторах, UI-тесты нескольких приложений;
- «Беспроводную» отладку на нескольких устройствах для проверки приложений под iPad и iPhone.
Swift 4
Это изменение стоит особняком. Все, кто уже пережил чувство «в Swift 2 было, в Swift 3 пропало?!», могут ощутить дежавю, но сейчас ожидаются изменения, скорее, в лучшую сторону (впрочем, замечу вполголоса, когда это было не так, по мысли авторов-то?)
- Приложения, написанные на Swift 4, станут меньше в размерах.
- Swift 4 получит встроенную поддержку кодирования/декодирования в/из JSON. До Swift 4 приходилось много писать много кода самому, либо использовать сторонние кодогенераторы. Сейчас этот код генерирует компилятор. Отдельное спасибо!
- Возврат к удобной модели работы со строками, которая была реализована в Swift 2 и убрана в Swift 3. Вместе с этим изменением строки станут лучше поддерживать Unicode («чтобы ваши любимые приложения корректно показывали все ваши emoji»), а работа с ними ускорится.
- Проекты, в которых используется и Swift, и Objective-C, будут собираться на 40% быстрее за счёт улучшений в Xcode 9 и его системы сборки.
- Apple (как обычно) обещает простую миграцию на Swift 4, и одновременную поддержку разных кодовых баз (3.2 и 4.0).
«Гибридное», «не совсем нативное» приложение
Уточню: термин, вынесенный в заголовок, даже по сути своей не очень верен. Приложения, которые мы получим в результате, самые что ни на есть нативные в смысле того, что они исполняются на той же iOS, на том же железе, что и любое другое ПО для iOS, просто сам процесс разработки позволяет использовать не только предложенные Apple технологии и языки программирования. Если человек умеет писать, скажем, на JavaScript, и не хочет разбираться в Swift, то Apple ему ничем не поможет (кроме, конечно, хорошего учебника по Swift), а вот вариант написать, условно говоря, приложение на JavaScript, а потом запустить его на iOS, как если бы оно было написано в Xcode (получив, таким образом, некий «гибридный» вариант) существует, и вполне востребован.
Ionic
Ionic – один из самых известных фреймворков для кросс-платформенной разработки. Он построен на базе Apache Cordova, что обеспечивает доступ к различным функциям устройства, таким как геолокация, push-уведомления, камера и прочим, и позволяет разработчикам создавать приложения для iOS и Android с веб-технологиями, такими как HTML, CSS и JavaScript.
В дополнение к фреймворку, Ionic может похвастаться целой экосистемой, облегчающей разработчикам-новичкам процесс изучения и вхождения. Ionic Cloud предоставляет разработчикам различные инструменты для управления, развертывания и масштабирования приложений на Ionic. Ionic Creator представляет собой визуальный редактор, который позволяет разработчикам быстро прототипировать и создавать мобильные приложения методом drag&drop. Наконец, существует Ionic View — бесплатное приложение для iOS и Android, которое позволяет разработчикам легко делиться своим Ionic-приложением с пользователями, тестерами и клиентами без необходимости развертывать приложение в магазине приложений конкретной мобильной платформы. Разработчики просто отправляют пользователям приглашение из приложения Ionic View, и как только оно принято, пользователь может загрузить и запустить конкретное приложение в своей копии Ionic View — так, как если бы приложение было установлено на его телефоне из магазина приложений.
Увы, есть и «ложка дегтя». Приложения, написанные с использованием Ionic, используют WebView, в результате мы получаем самое натуральное веб-приложение, со своей обычной (обычно не самой впечатляющей) скоростью работы. За счет этого трудно считать его подходящим для создания тяжелых приложений, таких, как игры, либо программы с интенсивным использованием графики. Разработка с Ionic требует хороших знаний Angular, по крайней мере при желании «выжать» из фреймворка как можно больше.
PhoneGap / Cordova
PhoneGap исходно был создан компанией Nitobi. В 2011 году, Adobe приобретает Nitobi и бренд PhoneGap. Adobe затем передает одну из версий PhoneGap (назвав её Cordova), в Apache Foundation, оставив себе бренд PhoneGap и его как продукт. В результате Cordova можно рассматривать как движок, стоящий под капотом PhoneGap (а также некоторе другие гибридные фреймворки). PhoneGap, в свою очередь, добавляет к возможностям Cordova свои, дополнительные, функции.
PhoneGap во многих отношениях очень похож на Ionic. Он так же дает разработчикам возможность создавать кросс-платформенные приложения при помощи веб-технологий, и так же построен на базе Apache Codova. Однако PhoneGap не привязан к какому-то определенному Javascript-фреймворку, поэтому разработчики имеют бОльший выбор, на чем и как они будут создавать свои приложения. У PhoneGap имеется десктопное приложение, мобильное приложение, и облачный сервис под названием PhoneGap Build, который позволяет собирать и деплоить приложение.
Увы, подобно Ionic, PhoneGap использует WebView (который в iOS работает довольно медленно), так что со скоростью у приложений, созданных на базе этого фреймворка, дела не всегда обстоят блестяще.
Xamarin
Несмотря на то, что большая часть кода проекта может быть без изменений использована на каждой из поддерживаемых мобильных платформ, тем не менее, некоторые фрагменты потребуется писать специально для версии приложения под iOS и под Android.
React Native
Проект React Native появился на свет в Facebook, и построен на основе React. Наше JS-приложение крутится на встроенном в iOS движке: на нем выполняется код и производятся все манипуляции с нативными виджетами ОС. React Native сопоставим с Xamarin, при этом приложения, созданные с помощью React Native, очень похожи на нативные приложения iOS и Android (потому что они собственно, оперируют нативными UI-элементами).
Синтаксис React довольно прост, что облегчает изучение фреймворка, а Стандартная библиотека UI-компонентов в поставке React Native содержит много полезных компонентов, однако самым большим отличием React Native от других JavaScript-фреймворков называют возможность использования кода на на Objective-C и Swift (чаще для для улучшения производительности или более тонкого взаимодействия с мобильной платформой). На практике это означает, что разработчики могут использовать существующие собственные библиотеки в своих приложениях React Native.
Веб, чистый веб
Часто недооцениваемая возможность использовать веб-страницу как отдельное приложение тем не менее к нашим услугам: если нет особых проблем со связью, а приложение обладает несложной функциональностью (вывод таблицы данных, или вывод постоянно обновляемого списка), то нет причин не воспользоваться старым добрым веб-просмотром информации с сервера.
Разница между открытием той же страницы в браузере будет в оформлении экрана: элементы управления браузера (в т.ч. и адресная строка) будут спрятаны, а содержимое страницы окажется выведенным на весь экран устройства. Из неудобств нас, конечно, ждет довольно долгое время открывания такого «приложения» (что связано со скоростью ответа удаленного веб-сервера), но для ряда применений это, думаю, вовсе не проблема.
Разработка приложений для мобильных платформ имеет свой подвох: поначалу думаешь, что дело не стоит усилий и времени, затем твоим приложением начинают пользоваться люди, причем пользоваться, в буквальном смысле нося его с собой, и вот тут ты понимаешь, что дело оказалось глубже, и затянуло тебя больше, чем ты мог бы себе представить.
Если вы любите мобильную разработку так же, как любим ее мы, рекомендую обратить внимание на следующие доклады Mobius 2017 Moscow (да-да, в ноябре Мобиус едет в Москву, если вы еще не знали):
Подборка материалов для iOS-разработчиков
Устройства от Apple используют более 1,4 млрд. человек по всему миру, и цифра эта растет из года в год. Вместе с тем увеличивается спрос на iOS-разработчиков. Если вы хотите приобщиться к их числу, читайте нашу новую подборку. В ней мы собрали все, что нужно начинающему (и не очень) iOS-разработчику.
Книги на русском языке
1. Swift. Основы разработки приложений под iOS и macOS | Усов Василий
Одна из лучших книг по Swift для начинающих. Материал подан просто и доступно, что позволит погрузиться в тему даже тем, кто ранее не занимался программированием. Книга изначально написана на русском языке — ошибки перевода отсутствуют, а читать легко.
2. iOS. Приемы программирования | Нахавандипур Вандад
Это сборник приемов программирования на iOS. Составлен, чтобы помочь решить типичные проблемы, которые возникают при создании приложений. В книге описаны сотни методов хранения и защиты данных, отправки и получения уведомлений, улучшения и анимации графики, управления файлами и папками. Все инструкции сопровождают примеры кода.
3. Оптимизация производительности для iOS | Во Ханг
Книга для iOS-разработчиков разной квалификации. Описывает как совершенствовать, увеличивать и оптимизировать производительность iOS-приложений. Содержит массу практических знаний, советов и рекомендаций.
Книги на английском языке
1. App Development with Swift
Учебник от создателей языка Swift. Знакомит с инструментами разработки iOS, основными концепциями программирования на Swift и лучшими отраслевыми практиками. Рекомендуем к прочтению, ведь никто не расскажет про свое детище лучше его создателя.
2. Swift. Разработка приложений в среде Xcode для iPhone и iPad с использованием iOS SDK | Марк Дэвид, Наттинг Джек
Отличное пособие для новичков, не требует предварительных знаний о языке Swift. Авторы начинают с основ — объясняют как загрузить и установить Xcode и iOS SDK, а затем поэтапно знакомят с технологиями и учат создавать первые приложения. Есть издание на русском языке, но в нем встречаются ошибки, потому рекомендуем читать книгу в оригинале.
3. Programming iOS 13 | Matt Neuburg
Книга для тех, кто знаком с основами Swift, XCode и средой Cocoa. Описывает нововведения iOS 13, предлагает углубленно изучить создание приложений, в частности рассказывает об управлении контроллерами и добавлении функций из фреймворков iOS. Все инструкции сопровождают примеры кода.
При помощи многочисленных примеров автор рассказывает, как использовать нестандартные и труднодоступные техники Swift для разработки профессионального программного обеспечения для iOS и Mac.
5. iOS Unit Testing by example | Jon Reid
Книга подробно описывает модульное тестирование приложений для iOS, рассказывает, как по его результатам тестов оптимизировать код.
Когда лень читать. Подборка Youtube-каналов
В 2019 году Яндекс запустил бесплатный онлайн курс по iOS программированию на платформе Stepic. Чуть позже компания выложила часть видео оттуда на Youtube канал. Сейчас доступно 58 роликов — от основ языка Swift до использования контейнер-контроллеров.
Видеозаписи выступлений со встреч российского сообщества iOS и macOS разработчиков CocoaHeads.
Видеозаписи выступлений с Mobius — российской конференции по мобильной разработке под iOS и Android.
Популярный канал на английском языке, который рассказывает, как создавать мобильные приложения. Автор оригинально подходит к подаче материала, чтобы, по его собственным словам, объяснить, как профессионалы создают проекты на миллионы долларов.
Опытный iOS разработчик предлагает детальные двухчасовые гайды по большинству ведущих языков и технологий, уроки по созданию тетриса, рассказывает про игру на укулеле и многое другое. Большое внимание уделяет и iOS-разработке, буквально несколько дней назад у него вышло видео , в котором он за 1 час объясняет, как создать полноценное приложение.
Познаём ушами. Подкасты на русском и английском языках
Подкаст на русском языке о мобильной разработке. Участники обсуждают широкий спектр тем, которые будут интересны как новичкам, так и опытным программистам.
Подкаст о мобильной разработке и всём, что с ней связано. Каждые две недели авторы приглашают нового гостя, обсуждают технологии, лучшие практики и жизнь разработчиков.
Формат выпуска: разговор журналиста и программиста в баре после очередной конференции. Несмотря на не слишком серьезное описание, подкаст будет интересен профессиональным iOS-разработчикам.
4. Core Intuition (на английском языке)
Подкаст об инди-разработке программного обеспечения для MacOS, iOS и других устройств Apple.
5. iPhreaks (на английском языке)
Еженедельные дискуссии о программировании на iOS. Кстати, на этом сайте вы найдете подкасты и на многие другие темы, связанные с разработкой ПО.
Живее всех живых. Популярные чаты в Telegram
Русскоговорящее сообщество, в котором общаются на темы, посвященные iOS-разработке, Swift, Objective-C, SDK, Rx, Cocoa и т.д. Можно задавать вопросы, обсуждать серьезные вещи или просто делиться впечатлениями.
Подборка самых интересных статей, видео и новостей, связанные с iOS разработкой. У канала есть свой чат, где можно сразу же все обсудить.
Чат для митапов iOS-разработчиков CocoaHeads Russia. Обсуждают доклады, грядущие мероприятия и всё, что с ними связано.
Читайте также: