SwiftUI 是 Apple 推出的声明式框架，用于构建用户界面（UI）。 自2019年首次发布以来，SwiftUI 已成为 iOS、macOS、watchOS 和 tvOS 应用开发的重要工具。 本文将深入介绍 SwiftUI 的基本概念，包括视图(View)、修饰符(Modifiers)、内置修饰符、如何自定义视图、 组件化开发以及 MVVM 架构在 SwiftUI 中的应用。无论你是刚开始学习 SwiftUI，还是希望巩固基础，这篇指南都将为你提供有价值的知识。

什么是 SwiftUI​

SwiftUI 是 Apple 推出的用于构建用户界面的框架，采用声明式语法，使开发者能够更简洁、高效地创建复杂的界面。与传统的 UIKit 不同，SwiftUI 允许开发者通过声明视图的状态和布局来自动管理 UI 更新，从而减少了大量的样板代码。

SwiftUI 的优势​

  • 声明式语法：通过描述界面的状态，SwiftUI 自动处理界面的更新。
  • 跨平台支持：适用于 iOS、macOS、watchOS 和 tvOS。
  • 实时预览：Xcode 提供的 Canvas 允许开发者实时预览和调试 UI。
  • 高效开发：减少样板代码，提高开发效率。
  • 响应式编程：SwiftUI 内置支持响应式编程范式，简化数据与UI的绑定。

什么是视图(View)​

在 SwiftUI 中，视图(View) 是构建用户界面的基本单元。每一个视图都代表 UI 的一个部分，例如文本、按钮、图像等。视图可以嵌套和组合，以创建复杂的界面。

常见的 SwiftUI 视图​

  • Text：显示文本内容。
  • Image：显示图片。
  • Button：交互式按钮。
  • VStack 和 HStack：垂直和水平堆叠视图。
  • List：显示可滚动的列表。
  • ScrollView：实现可滚动的内容视图。
  • Spacer：在堆叠视图中添加弹性空间。
  • NavigationView：实现导航功能。

示例：创建一个简单的文本视图​

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import SwiftUIstruct ContentView: View {    var body: some View {        Text("Hello, SwiftUI!")    }}

在上述示例中，Text 视图用于显示一段文本。

什么是修饰符(Modifiers)​

修饰符(Modifiers) 是 SwiftUI 中用于修改视图属性的方法。通过链式调用修饰符，开发者可以轻松地调整视图的外观和行为，例如颜色、字体、边距等。

使用修饰符的示例​

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Text("Hello, SwiftUI!")    .font(.title)    .foregroundColor(.blue)    .padding()

在这个例子中，Text 视图被应用了三个修饰符：font 修改字体大小，foregroundColor 修改文本颜色，padding 添加内边距。

什么是内置修饰符​

SwiftUI 提供了丰富的内置修饰符，开发者可以直接使用这些修饰符来调整视图的各种属性。以下是一些常用的内置修饰符：

  • font(_:)：设置字体和字体大小。
  • foregroundColor(_:)：设置前景色（如文本颜色）。
  • background(_:)：设置视图的背景颜色或视图。
  • padding(_:)：设置视图的内边距。
  • frame(width:height:)：设置视图的宽度和高度。
  • cornerRadius(_:)：设置视图的圆角半径。
  • shadow(color:radius:x:y:)：添加阴影效果。
  • opacity(_:)：设置视图的不透明度。
  • rotationEffect(_:)：旋转视图。
  • scaleEffect(_:)：缩放视图。

示例：使用多个内置修饰符​

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Text("Welcome to SwiftUI")    .font(.largeTitle)    .foregroundColor(.white)    .padding()    .background(Color.blue)    .cornerRadius(10)    .shadow(color: .gray, radius: 5, x: 0, y: 5)

在这个例子中，Text 视图应用了多个内置修饰符，改变了字体、颜色、背景、圆角和阴影效果。

如何自定义视图​

除了使用内置视图和修饰符，SwiftUI 允许开发者创建自定义视图。通过组合多个视图和修饰符，可以创建可重用且模块化的 UI 组件。

创建自定义视图的步骤​

  1. 定义新的视图结构：创建一个遵循 View 协议的结构体。
  2. 实现 body 属性：在 body 中定义视图的内容和布局。
  3. 组合视图和修饰符：使用内置视图和修饰符来设计自定义视图。

示例：创建一个自定义按钮视图​

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import SwiftUIstruct CustomButton: View {    var title: String    var backgroundColor: Color    var body: some View {        Text(title)            .font(.headline)            .foregroundColor(.white)            .padding()            .background(backgroundColor)            .cornerRadius(8)            .shadow(radius: 5)    }}struct ContentView: View {    var body: some View {        CustomButton(title: "Click Me", backgroundColor: .green)    }}

在这个示例中，CustomButton 是一个自定义视图，通过组合 Text 视图和多个修饰符，创建了一个带有背景色、圆角和阴影效果的按钮。

视图与组件化开发​

组件化开发 是现代软件开发中的一种最佳实践，通过将 UI 分解为可重用的组件，提升代码的可维护性和可扩展性。在 SwiftUI 中，视图本身就是组件的基本形式，开发者可以通过创建自定义视图来实现组件化开发。

组件化的优势​

  • 可重用性：相同的组件可以在不同的地方重复使用，减少代码冗余。
  • 可维护性：组件独立，便于管理和更新。
  • 可测试性：独立的组件更容易进行单元测试。

示例：创建多个自定义组件​

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struct HeaderView: View {    var title: String    var body: some View {        Text(title)            .font(.largeTitle)            .padding()            .background(Color.orange)            .foregroundColor(.white)    }}struct FooterView: View {    var body: some View {        Text("© 2025 Your Company")            .font(.footnote)            .padding()            .background(Color.gray.opacity(0.2))    }}struct ContentView: View {    var body: some View {        VStack {            HeaderView(title: "Welcome to My App")            Spacer()            FooterView()        }    }}

在这个示例中，HeaderView 和 FooterView 是两个独立的自定义组件，通过组合它们构建了一个完整的界面。

MVVM 架构简介​

MVVM（Model-View-ViewModel） 是一种软件架构模式，旨在将应用程序的业务逻辑与用户界面分离。MVVM 提供了一种清晰的方式来组织代码，使其更易于维护、测试和扩展。

MVVM 的组成部分​

  • Model（模型）：表示应用程序的数据和业务逻辑。通常与数据存储和网络请求相关。
  • View（视图）：负责显示数据和处理用户交互。SwiftUI 中的视图如 Text、Image 等。
  • ViewModel（视图模型）：充当 Model 和 View 之间的中介。它处理业务逻辑，将 Model 中的数据转换为 View 可以直接使用的格式，并响应用户交互。

MVVM 的优势​

  • 分离关注点：将 UI 与业务逻辑分离，提升代码的可维护性。
  • 可测试性：ViewModel 可以独立于 View 进行单元测试。
  • 可重用性：ViewModel 可以在多个 View 中复用。

SwiftUI 中的 MVVM 实现​

在 SwiftUI 中，MVVM 架构通过结合 SwiftUI 的声明式语法和数据绑定机制，实现了 Model、View 和 ViewModel 的分离与协作。

关键概念​

  • @State：用于在 View 中存储和管理局部状态。
  • @ObservableObject：用于声明一个可观察的对象，通常在 ViewModel 中使用。
  • @Published：用于在 ObservableObject 中标记可以被观察的属性。
  • @StateObject 和 @ObservedObject：用于在 View 中引用 ViewModel。

示例：使用 MVVM 架构的简单计数器应用​

Model​

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struct CounterModel {    var count: Int = 0}

ViewModel​

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import Combineclass CounterViewModel: ObservableObject {    @Published var counter: CounterModel    init(counter: CounterModel = CounterModel()) {        self.counter = counter    }    func increment() {        counter.count += 1    }    func decrement() {        counter.count -= 1    }}

View​

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import SwiftUIstruct CounterView: View {    @StateObject private var viewModel = CounterViewModel()    var body: some View {        VStack(spacing: 20) {            Text("Count: \(viewModel.counter.count)")                .font(.largeTitle)            HStack(spacing: 40) {                Button(action: {                    viewModel.decrement()                }) {                    Text("-")                        .font(.title)                        .frame(width: 60, height: 60)                        .background(Color.red)                        .foregroundColor(.white)                        .clipShape(Circle())                }                Button(action: {                    viewModel.increment()                }) {                    Text("+")                        .font(.title)                        .frame(width: 60, height: 60)                        .background(Color.green)                        .foregroundColor(.white)                        .clipShape(Circle())                }            }        }        .padding()    }}

在这个示例中：

  • Model：CounterModel 包含一个 count 属性，表示当前计数值。
  • ViewModel：CounterViewModel 作为 ObservableObject，管理 CounterModel 的实例，并提供 increment 和 decrement 方法来修改计数值。
  • View：CounterView 使用 @StateObject 引用 CounterViewModel，并通过数据绑定 (viewModel.counter.count) 显示计数值，同时通过按钮调用 ViewModel 的方法来修改计数。

MVVM 架构关系图​

以下图示展示了 MVVM 架构在 SwiftUI 中的关系：

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graph LR    Model --> ViewModel    ViewModel --> View    View --> ViewModel
  • Model：提供数据和业务逻辑。
  • ViewModel：持有 Model 的实例，处理业务逻辑，并通过 @Published 属性将数据暴露给 View。
  • View：通过 @StateObject 或 @ObservedObject 引用 ViewModel，使用数据绑定显示数据，并通过用户交互调用 ViewModel 的方法。

基于SwiftUI的项目如何设置MVVM​

在 SwiftUI 项目中应用 MVVM 架构，可以按照以下步骤进行设置：

1. 创建 Model​

首先，定义应用程序的数据结构和业务逻辑。例如，一个简单的用户模型：

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struct User: Identifiable {    let id: UUID    let name: String    let email: String}

2. 创建 ViewModel​

创建一个 ObservableObject 类来管理 Model 的数据和业务逻辑：

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import Combineclass UserViewModel: ObservableObject {    @Published var users: [User] = []    func fetchUsers() {        // 模拟网络请求或数据获取        users = [            User(id: UUID(), name: "Alice", email: "alice@example.com"),            User(id: UUID(), name: "Bob", email: "bob@example.com")        ]    }    func addUser(name: String, email: String) {        let newUser = User(id: UUID(), name: name, email: email)        users.append(newUser)    }    func removeUser(at offsets: IndexSet) {        users.remove(atOffsets: offsets)    }}

3. 创建 View​

在 View 中引用 ViewModel 并使用数据绑定展示和操作数据：

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import SwiftUIstruct UserListView: View {    @StateObject private var viewModel = UserViewModel()    var body: some View {        NavigationView {            List {                ForEach(viewModel.users) { user in                    VStack(alignment: .leading) {                        Text(user.name)                            .font(.headline)                        Text(user.email)                            .font(.subheadline)                            .foregroundColor(.gray)                    }                }                .onDelete(perform: viewModel.removeUser)            }            .navigationTitle("用户列表")            .navigationBarItems(trailing: Button(action: {                viewModel.addUser(name: "新用户", email: "newuser@example.com")            }) {                Image(systemName: "plus")            })            .onAppear {                viewModel.fetchUsers()            }        }    }}

4. 组织项目结构​

为了更好地组织代码，建议按照 MVVM 的结构将项目分为不同的文件夹：

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YourProject/├── Models/│   └── User.swift├── ViewModels/│   └── UserViewModel.swift├── Views/│   └── UserListView.swift└── YourProjectApp.swift

5. 使用依赖注入（可选）​

为了提高代码的可测试性和可扩展性，可以使用依赖注入将 ViewModel 注入到 View 中。例如：

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struct UserListView: View {    @ObservedObject var viewModel: UserViewModel    var body: some View {        // 与之前相同    }}// 在入口处注入 ViewModelstruct YourProjectApp: App {    var body: some Scene {        WindowGroup {            UserListView(viewModel: UserViewModel())        }    }}

6. 添加更多功能​

随着项目的发展，可以在 ViewModel 中添加更多的方法和属性，处理更复杂的业务逻辑，同时保持 View 的简洁和专注于展示。

SwiftUI 术语汇总​

为了更好地理解 SwiftUI，以下是一些常见的术语及其解释：

  • 声明式编程（Declarative Programming）：一种编程范式，开发者描述 UI 应该是什么样子，系统负责管理其状态和更新。
  • 视图（View）：SwiftUI 中的基本构建块，用于构建用户界面。
  • 修饰符（Modifier）：用于修改视图属性的方法，采用链式调用方式。
  • 布局容器（Layout Containers）：用于组织和布局视图的容器，如 VStack、HStack、ZStack。
  • 状态（State）：视图的数据源，影响视图的显示和行为。
  • 绑定（Binding）：一种双向数据流机制，使视图与其数据源保持同步。
  • 环境（Environment）：提供全局数据和配置，视图可以从环境中读取或写入数据。
  • 预览（Preview）：Xcode 提供的实时预览功能，允许开发者在编写代码时即时查看 UI 的变化。
  • ObservableObject：一种可以被多个视图观察的对象，当其中的 @Published 属性发生变化时，视图会自动更新。
  • @State：用于在视图内部存储和管理局部状态。
  • @ObservedObject：用于在视图中观察外部的 ObservableObject，视图会在对象变化时自动更新。
  • @EnvironmentObject：用于在多个视图中共享一个 ObservableObject，无需手动传递。

总结​

SwiftUI 以其声明式语法和强大的功能，正在迅速改变 iOS 和其他 Apple 平台的应用开发方式。理解 SwiftUI 的核心概念，如视图(View)、修饰符(Modifiers)、内置修饰符、如何自定义视图和组件化开发，是掌握这一框架的关键。通过引入 MVVM 架构，开发者可以进一步提升代码的可维护性和可测试性，构建出高效、可扩展的应用。

本文介绍了 SwiftUI 的基本概念和术语，展示了如何创建和使用自定义视图，并深入探讨了 MVVM 架构在 SwiftUI 中的实现方式。掌握这些知识后，你将能够在 SwiftUI 项目中应用最佳实践，打造出优雅且高效的用户界面。

继续深入学习 SwiftUI 的高级功能，如动画、数据绑定和自定义控件，将进一步提升你的开发技能，帮助你打造出更具吸引力和互动性的应用。