侯睿哲

摘要：Swift是為高效而強(qiáng)大的編程而創(chuàng)建的一種新的編程語(yǔ)言，它結(jié)合了C和Objective-C的優(yōu)點(diǎn)并且不受C兼容性的限制，充分利用現(xiàn)代化的Mac.iPhone和iPad的硬件，讓編程的流程大大縮短和簡(jiǎn)化。作為一種新的編程語(yǔ)言，它主要用于編寫iOS和Osx的應(yīng)用。相較于其他編程語(yǔ)言，其采用了安全的編程模式，并添加了許多現(xiàn)代功能，使得編程更加輕松，靈活和有趣，因此具有廣泛的運(yùn)用前景。

關(guān)鍵詞：Swift;編程語(yǔ)言;特點(diǎn);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）03-0062-02

1 Swift語(yǔ)言的產(chǎn)生與發(fā)展

Swift是由蘋果公司在2014年全球開發(fā)者大會(huì)（WWDC）首次推出的由蘋果員工Chris Lattner開發(fā)的一種新的編程語(yǔ)言[1]。在此之前，蘋果公司為了更好地推廣Swift語(yǔ)言，其研發(fā)人員在“語(yǔ)言編譯器、調(diào)試器和構(gòu)建框架?！钡确矫孢M(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，避免了Objective-C難學(xué)且使用不便的缺陷，讓Swift語(yǔ)言在編程中相較于其他編程語(yǔ)言更加輕松、靈活和有趣。正是開發(fā)人員做好了這些基礎(chǔ)工作，所以，Swift編程語(yǔ)言一發(fā)布，立即受到廣大程序員的歡迎和好評(píng)。為了推廣使用Swift，2015年12月4日，蘋果公司宣布其Swift編程語(yǔ)言開放源代碼，長(zhǎng)達(dá)600多頁(yè)的The Swift Programming Language可以在蘋果官方Github在線免費(fèi)下載。由于Swift廣泛用于蘋果操作系統(tǒng)（iOS，macOS，wa-tchOS和tvOS），實(shí)際上隨著蘋果公司業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，其以“令人難以置信的速度”增長(zhǎng)。2017年下半年，已在RedMonk的語(yǔ)言排名中攀升了44位。在不到四年的時(shí)間里，Swift以創(chuàng)紀(jì)錄的速度達(dá)到了編程語(yǔ)言前10名[2]。

2 Swift語(yǔ)言的特點(diǎn)

2.1 Swift語(yǔ)法更加簡(jiǎn)潔

Swift不僅吸收了C語(yǔ)言和Objective-C等編程語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，而且改進(jìn)了Objective-C難學(xué)且使用不便的缺陷，并且在使用過程中還不受C語(yǔ)言兼容性的限制，由于它采用了實(shí)時(shí)編譯、持續(xù)跟蹤和及時(shí)警告語(yǔ)法錯(cuò)誤、提供設(shè)計(jì)建議和內(nèi)存管理等安全的編程模式，且自身帶有預(yù)定義的庫(kù)，使得Swift的API更容易閱讀和維護(hù)。它不僅具有C或C++等基礎(chǔ)編程語(yǔ)言的功能，還具備C#或JavaScript等高級(jí)語(yǔ)言的流暢性。以下代碼片段的比較和圖1、圖2示例能夠直觀地感受到Swift語(yǔ)法簡(jiǎn)潔和流暢性的特點(diǎn)。

Objective-C代碼：

const int count= 10;

double price= 23.55;

NSString *firstMessage = @"Swift is awesome. ";

NSString *secondMessage = @"What do you think？ ";

NSString *message = [NSString stringWithFormat： @"o-/o @o-/o@". firstMessage， secondMessage];

NSLog（@"o-/o@"， message）;

Swift代碼：

let count = 10

var price = 23.55

let firstMessage = "Swift is awesome. "

let secondMessage = "What do you think？"

var message = firstMessage + secondMessage

print（message）

2.2 Swift的伸縮性強(qiáng)

Swift具有較強(qiáng)的可伸縮性，可以在Swift的基礎(chǔ)上發(fā)展為Swift/T.較好地避免了以前開發(fā)的Swift實(shí)現(xiàn)集中式單節(jié)點(diǎn)評(píng)估模型限制的缺陷[3]。Swift/T是一種新的數(shù)據(jù)流語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，旨在實(shí)現(xiàn)極高的可伸縮性。其技術(shù)創(chuàng)新包括分布式數(shù)據(jù)流引擎，該引擎使用數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)的模式來平衡大量節(jié)點(diǎn)的程序評(píng)估。Swift/T擴(kuò)展了Swift數(shù)據(jù)流編程模型，使系統(tǒng)以分布式方式運(yùn)行，從而使系統(tǒng)在完成一項(xiàng)繁重的任務(wù)時(shí)效率更高，速度更快?！耙虼?，Swift/T提供了可伸縮的并行編程模型，以高效地表達(dá)高度并行的多任務(wù)應(yīng)用程序的外部層次[4]?！眻D3顯示了考慮Swift原有的單數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)。

在以前，單節(jié)點(diǎn)Swift引擎將以小于500個(gè)任務(wù)/秒的速度將這些子函數(shù)發(fā)送到分布式CPU中執(zhí)行。與之相反，新的Swift/T架構(gòu)可以將外部循環(huán)的任務(wù)分配給許多CPU，每個(gè)CPU可以依次將內(nèi)部循環(huán)的任務(wù)分配給許多其他CPU。這個(gè)例子清楚地顯示了Swift/T如何使系統(tǒng)高效地運(yùn)行。我們的測(cè)試結(jié)果表明，對(duì)于一個(gè)lOOs的任務(wù)，Swift/T可以將128k的處理器效率提高85%。

3 Swift語(yǔ)言的應(yīng)用分析

為了說明Swift編程語(yǔ)言的應(yīng)用前景和優(yōu)勢(shì)，下面筆者將Swift編程語(yǔ)言與目前較為流行的Java語(yǔ)言進(jìn)行對(duì)比說明。一般情況下，使用Java進(jìn)行程序構(gòu)建時(shí)，應(yīng)牢記5個(gè)主要目標(biāo)：1）應(yīng)該使用面向?qū)ο蟮木幊谭椒?2）應(yīng)該允許同一程序在多個(gè)操作系統(tǒng)上執(zhí)行;3）應(yīng)該包含使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)置支持;4）應(yīng)該設(shè)計(jì)為可以安全地從遠(yuǎn)程源執(zhí)行代碼;5）通過選擇被認(rèn)為是其他面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的組成部分，應(yīng)該易于使用。

而Swift的主要目標(biāo)是大大簡(jiǎn)化軟件工程流程：1）不需要分號(hào);2）沒有頭文件需要管理;3）鍵入推斷;4）函數(shù)是第一的要素，不會(huì)發(fā)生空指針異常;5）不允許C語(yǔ)言風(fēng)格的枚舉（int i=0;i

設(shè)計(jì)用戶界面：除語(yǔ)法語(yǔ)義外，Swift的最大優(yōu)勢(shì)之一是設(shè)計(jì)用戶界面。對(duì)大多數(shù)開發(fā)人員說，iOS開發(fā)的美麗之處在于代碼（.Swift文件）和用戶界面（.storyboards）的分離。首先，使用者可以選擇任何UI對(duì)象，然后將它們拖放到視圖中。然后建立源代碼和用戶界面之間的關(guān)系。按下控制鍵就可將其拖動(dòng)到“視圖控制器”圖標(biāo)。然后，就可以選擇一個(gè)彈出窗口以連接代碼。這就是Swift將UI與源代碼連接的方式。對(duì)于開發(fā)人員來說，設(shè)計(jì)用戶界面非常方便。

3.2 Java的優(yōu)勢(shì)

具有更多庫(kù)：Java作為世界上五大編程語(yǔ)言之一，比Swift擁有更悠久的歷史。Swift是一種新興的語(yǔ)言，比Java更“現(xiàn)代”，但Java的優(yōu)勢(shì)在于它的歷史。作為經(jīng)過長(zhǎng)期開發(fā)的語(yǔ)言，Java比Swift具有更多的第三方庫(kù)。用戶可以找到幾乎所有需要的Java語(yǔ)言庫(kù)。世界上很少有像Java這樣的具有深度庫(kù)的語(yǔ)言。

更多支持：當(dāng)用戶嘗試構(gòu)建應(yīng)用程序時(shí)，錯(cuò)誤和異常是不可避免的，這時(shí)就能顯現(xiàn)出Java的優(yōu)勢(shì)。編程過程中總會(huì)有一些細(xì)節(jié)錯(cuò)誤或編譯異常，用戶無法在書中找到具體的解決方案，然后就需要在線尋求支持。由于Java開發(fā)人員的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Swift，因此用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)，獲得Java支持遠(yuǎn)比Swift容易得多。這可以幫助用戶更快，更輕松地解決問題。

3.3 兩者比較的意義

在現(xiàn)實(shí)中，兩種語(yǔ)言并沒有真正競(jìng)爭(zhēng)。如果要制作iOS應(yīng)用程序，則需要Swift。如果要進(jìn)行Android開發(fā)，則選擇Java。兩種語(yǔ)言都有自己的用途和適用情況。但是，兩種語(yǔ)言的比較并非沒有意義。如今的移動(dòng)設(shè)備在我們的生活中占據(jù)了越來越多的空間，無論是Android還是iOS開發(fā)都很流行。如果開發(fā)人員想在它們之間進(jìn)行選擇，那么對(duì)他來說，了解它們之間的比較很重要。另一方面，如果開發(fā)人員只熟悉其中的一個(gè)，那么比較可以幫助他更快，更輕松地學(xué)習(xí)另一個(gè)。

3.4 Swift前景分析

Swift作為一種新興的“現(xiàn)代”編程語(yǔ)言，它具有“語(yǔ)法、代碼簡(jiǎn)潔、可讀性強(qiáng)，對(duì)用戶友好且易于學(xué)習(xí)”等諸多優(yōu)勢(shì)，因此，對(duì)于初學(xué)程序開發(fā)的人員具有較強(qiáng)的吸引力。特別是Swift使用Playground編寫模式，使編寫語(yǔ)言代碼難以置信的簡(jiǎn)單和有趣。輸入一行代碼，結(jié)果立即出現(xiàn)。如果您的代碼通過一個(gè)循環(huán)運(yùn)行一段時(shí)間你可以看它在時(shí)間軸助理進(jìn)展。在時(shí)間線中的圖表顯示變量，組成一個(gè)視圖時(shí)繪制每一步，并能起到一個(gè)動(dòng)畫SpriteKit現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)你在Playground上完善你的代碼，只需將代碼運(yùn)行在項(xiàng)目中。有了Playground，用戶可以：設(shè)計(jì)一種新的算法，看其工作的每一步，創(chuàng)建新的測(cè)試，驗(yàn)證他們推動(dòng)到你的測(cè)試套件前工作，嘗試新的API來磨煉你的Swift的編碼技巧，同時(shí)可以消除不安全的代碼。

當(dāng)然，Swift作為一種不斷發(fā)展完善的編程語(yǔ)言，需要在用戶數(shù)量和庫(kù)的擴(kuò)展方面進(jìn)一步仍提高，同時(shí)亟待改變其特定的編譯環(huán)境等不足、缺陷和局限性，它不僅需要蘋果公司而且也需要更多的開發(fā)人員進(jìn)行持續(xù)的開發(fā)，增強(qiáng)其兼容性。Swift/T是開發(fā)Swift的很好的例子。我們相信隨著開發(fā)人員貢獻(xiàn)的不斷加入，Swift將變得更加完善，因此具有廣泛的運(yùn)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] Beginning iOS 12 Programming Swift[EB/OL]. （2014-11-16）.https：//www.appcoda.com/learnSwift/.

[2] Developing an iOS Application for Value Estream Mapping withSwift[EB/OL]. https：//pdfs. emanticscholar. org/7662/07e79d5b1882e3eclac98dbc270e59bb6078.pdf.

[3] Open Sourcing Programming Language - Case Apple Swift[EB/OL]. https：//pdfs. semanticscholar. orq34e5/6a279f1175141314c3f8db8c6807d63lla33.pdf.

[4] Swift/T： Scalable Data Flow Programming for Many-Task Ap-plications[EB/OL]. http：//citeseerx. ist. psu. edu/viewdoc/down-load？doi=10.1. 1.718.2708&rep=repl&type=pdf.