一圖讀懂 Swift 5.3

泰榮林黑皮 2020-09-23

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作者 | Holly Borla
來源 | swift.org/blog

Swift 5.3 正式發(fā)布，Amy Tsai 繪制了一張素描圖，列出了 Swift 5.3 的主要新特性。這張圖描述了 Swift 5.3 的一些新特性以及目標：繼續(xù)專注于語言改進，開發(fā)體驗以及擴展 Swift 生態(tài)系統(tǒng)，以讓 Swift 適用于更多場景。

語言和標準庫

新特性和改進

Swift 5.3 在語言方面做了不少改進，改善了 Swift 編碼體驗。這些更新的重點是減少樣板和冗余代碼，以及在標準庫中定義更多功能，從而提高 Swift 程序員的生產(chǎn)力。

Swift Evolution 中的以下條款在 Swift 5.3 中得以實現(xiàn)：

SE-0263 - Add a String Initializer with Access to Uninitialized Storage
SE-0266 - Synthesized Comparable conformance for enum types
SE-0267 - where clauses on contextually generic declarations
SE-0268 - Refine didSet Semantics
SE-0269 - Increase availability of implicit self in @escaping closures when reference cycles are unlikely to occur
SE-0276 - Multi-Pattern Catch Clauses
SE-0277 - Float16
SE-0279 - Multiple Trailing Closures
SE-0280 - Enum cases as protocol witnesses
SE-0281 - @main: Type-Based Program Entry Points
SE-0282 - Clarify the Swift memory consistency model ??
SE-0285 - Ease the transition to concise magic file strings
SE-0286 - Forward-scan matching for trailing closures

Swift 5.3 還修復了幾個常見的編譯器限制問題：

SR-75 - Unapplied references to protocol requirements are now supported
SR-7083 - lazy properties can define didSet and willSet accessors
SR-8814 - Generic classes can use default implementations of protocol requirements when conforming to protocols with associated types

運行時性能改進

Swift 5.3 顯著改善了進進制代碼大小和運行時內(nèi)存使用率。這些改進所帶來的成果通過多個項目得到了驗證：

從 Swift 4 開始，Swift 團隊就通過一個 UIKit 應用（用 Objective-C 編寫）來衡量 Swift 重寫的二進制代碼大小。Swift 4 的代碼量約為 Objective-C 的 2.3 倍，到 Swift 5.3 時降到 1.5 倍以下。
基于 SwiftUI 的開源應用 MovieSwiftUI，Swift 5.3 重寫的代碼量與 Swift 5.1 相比，減少了 40% 以上；
在一個創(chuàng)建包含 400 個模型對象的數(shù)組的測試應用程序中，由于運行時開銷而導致的堆內(nèi)存比 Swift 5.1 中使用的堆內(nèi)存少了 2/3。

二進制大小的改進因使用方式而有所不同。這種改進對通過減小“值函數(shù)”的大小來聲明大量類型的項目意義特別重大，“值函數(shù)”是編譯器為創(chuàng)建，復制和銷毀值類型而生成的不可見函數(shù)。這對 SwiftUI 應用程序特別有利。

此外，Swift 應用程序現(xiàn)在在運行時的堆內(nèi)存開銷比較低。Swift 運行時在運行時會緩存較少的信息以跟蹤協(xié)議一致性之類的信息，而運行時的改進使這類緩存的必要性降低?，F(xiàn)在，用 Swift 編寫的應用程序比使用 Objective-C 編寫的其他程序所使用的堆內(nèi)存更少。

開發(fā)體驗

縮進

Swift 5.3 修改了 SourceKit 中的自動縮進實現(xiàn)，在以下幾種情形下，自動縮進有了很大的改進：

裝飾的鏈式方法調(diào)用；
調(diào)用時跨越多行的參數(shù)、集合元素；
if, guard 和 while 的條件分多行時

代碼補全

Swift 5.3 進一步優(yōu)化了代碼補全的性能和質(zhì)量：

與 5.2 相比，函數(shù)體內(nèi)的重復的代碼補全現(xiàn)在快了 15 倍；這是通過在同一文件中重用一些已完成的計算操作來實現(xiàn)的。這些優(yōu)化在 Xcode 和 SourceKit-LSP 中都可用
Swift 代碼補全現(xiàn)在支持用戶定義的類型的可調(diào)用值(SE-0253)。代碼補全顯示了在基本表達式后加上圓括號的調(diào)用簽名

優(yōu)化構建

Swift 5.3 為編譯器如何處理 Swift 代碼中的聲明引入了新策略。這些更改帶來了一些顯著的優(yōu)化：

通過避免跨源文件重復進行編譯器工作，并更準確地標識與以前的構建相比未更改的代碼，從而縮短了增量構建時間；
通過修復編譯器的行為對聲明順序或嵌套敏感的多種情況，提高了正確性；
使用從其他庫導入的有大量屬性和函數(shù)的類型的代碼，可以更快地進行編譯；

這些優(yōu)化是通過在編譯器中更廣泛地采用新的集中式框架來實現(xiàn)的，該框架可記錄細粒度的依賴項信息，緩存可能需要重復進行的昂貴計算結果，并自動在 Swift 代碼中檢測依賴項周期。

診斷

Swift 5.3 在 Swift 5.2 的診斷優(yōu)化基礎上，又進一步提高了錯誤消息的質(zhì)量和準確性，尤其是在 SwiftUI 代碼中。更具體地說，Swift 5.3 現(xiàn)在已完成向新診斷體系結構的過渡！

5.3 中的許多診斷優(yōu)化都涉及復雜的泛型代碼，其中泛型參數(shù)會有一些錯誤的情況，例如缺少一致性。例如，考慮以下代碼：

struct FormList<FieldID> {
  init<Data: Collection>(_ data: Data) where Data.Element: Identifiable,
                                             FieldID == Data.Element.ID { ... }
}

struct Field {
  let id: String
}

func createForm(fields: [Field]) {
  let form = FormList(fields)
}

在 Swift 5.2 中，編譯器會報告了一個非常隱秘的錯誤消息：

error: expression type 'FormList<_>' is ambiguous without more context
  let form = FormList(fields)
             ^~~~~~~~~~~~~~~~

在 Swift 5.3 中，編譯器可以正確報告問題，并提供有用的注釋：

error: initializer 'init(_:)' requires that 'Field' conform to 'Identifiable'
  let form = FormList(fields)
             ^
             
note: where 'Data.Element' = 'Field'
  init<Data: Collection>(_ data: Data) where Data.Element: Identifiable,
  ^