今年 WWDC 最重要的关注点是什么？Swift！Swift 5.0 ABI 达到稳定，Swift 5.1 达到 Module Stability，预示着 Swift 进入了成熟期。苹果也开始认真地吃自己的狗食了，我们看到这届大会上推出了几个用 Swift 写的 iOS 框架，占篇幅最大的，无疑是 SwiftUI。为了这个框架写得6，苹果可以改语言，还不止一处。这次给大家介绍的是 Swift 5.1 在 协议上的改进：Opaque Result Type 不透明结果类型。这个特性增强了 Swift 泛型的能力，影响了 SwiftUI 的设计。
本文我们先了解 Swift 5.1 的不透明返回类型的用途，然后再通过 Swift UI 上的应用，加深对它的理解。
1. 不透明结果类型新特性
先来看一段代码，它展现了原来协议能力上的缺陷：
protocol Shape {}
struct Rectangle: Shape {}
struct Union<A: Shape, B: Shape>: Shape {
var a: Shape
var b: Shape
}
struct Transformed<S: Shape>: Shape {
var shape: S
}
protocol GameObject {
associatedtype ShapeType: Shape
var shape: ShapeType { get }
}
struct EightPointedStar: GameObject {
var shape: Union<Rectangle, Transformed<Rectangle>> {
return Union(a:Rectangle(), b:Transformed(shape: Rectangle()))
}
}
缺陷有两方面：
-
上述代码是可以编译通过的，但是
EightPointedStar的Shape返回类型又臭又长，被暴露了出去；如果换成Shape则编译不通过，原因是associatedtype ShapeType要求必须指定具体的类型，而Shape不实现Shape本身。 -
假如
Shape协议中含有Self或者associatedtype，无法作为函数的返回参数。这是 Swift 泛型系统长久以来的一个问题。
而本文介绍的 Swift 5.1 Opaque Result Type 特性，解决了上述问题，它为协议作为返回类型提供以下能力：
-
语法上隐藏具体类型，所以叫做不透明结果类型
-
强类型：类型参数不丢失
-
允许带有
Self或者associatedtype的协议作为返回类型
在 Swift 5.1 中，将返回类型改成 some + 协议名称的形式：
struct EightPointedStar: GameObject {
var shape: some Shape {
return Union(a:Rectangle(), b:Transformed(shape: Rectangle()))
}
}
这类的泛型特性也被称作“反向泛型”，因为具体的类型参数是由“实现部分”指定并隐藏起来的，而一般的泛型是由“调用者”所指定的。
上面这个例子中：语法上隐藏具体类型很明显，再举一个例子说明其它 2 个特性：
// 这个例子在Xcode 11 beta 2 之后能 work
func foo<T: Equatable>(_ x: T, _ y: T) -> some Equatable {
let condition = x == y
return condition ? 42 : 11
}
func test() {
let x = foo("apples", "bananas")
let y = foo("apples", "oranges")
print(x == y) // 这里可以被调用是因为泛型系统保留了强类型
}
这个例子显示了不透明结果类型的三个特性：既对外隐藏了具体的 Equatable 类型；又保留了强类型（使得 x == y）可以比较；还支持了 Equatable 这个带 Self 的泛型约束。
不透明结果类型对于函数实现有一个增强的要求：函数实现必须返回同一个具体类型，以上述代码为例：不能返回 Equatable 或者是 不同类型的 Equatable 的实现。
这里还有一个小问题：既然 x 和 y 可以直接比较，那么它们可否直接赋值给 var i: Int 呢？答案是对于静态类型系统是不可以的，它保留了 some Equatable 的具体类型隐藏功能，但是如果使用动态类型判断 as? Int，则可以转换成 Int。
2. 在SwiftUI 上的应用
SwiftUI 中的视图类型的基本定义是一个协议 View
public protocol View : _View {
// body 属性的类型
associatedtype Body : View
// 唯一属性 body 的类型是另一个具体类型 View
var body: Self.Body { get }
}
SwiftUI 最大特点的是声明式以及高度可组合，View 的唯一属性 body 是另一个满足 View 约束的具体 View 类型，我们在这里看到了组合以及递归两个特性。下面来看一个具体的 View 类型 ContentView：
struct ContentView : View {
var body: some View {
VStack {
Text("Hello World")
Text("Love & Peace")
}
}
}
ContentView 使用了不透明结果类型的特性，对外隐藏了具体类型 VStack。此外，ContentView 的具体类型都是通过它的 body 属性递归定义的（取决于它所包含的具体 View）：
所有的递归定义都需要一个终止条件，于是就有了以下这些原生 View：Text、Color、Spacer、Image、Shape、Divider 等
结语
很高兴看到苹果终于开始提供 iOS 操作系统中的 Swift-Only 的 Framework，它对于 Swift 的推广和语言改进有进一步的促进作用。
另外，我们也要注意到这个特性增加了 Swift ABI 的能力，需要最新的 runtime 才能运行。
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