Mobil inkişafda Swift spesifikası: bu nədir, əsas xüsusiyyətləri və necə işləyir

Swift-də Struct vs Class: dəyər tipləri və istinad tipləri

Swift-də struct dəyər tipidir, class isə istinad tipidir. Bu əsas fərq təyin etmə, funksiyalara ötürmə və yaddaş idarəetməsi zamanı davranışı müəyyən edir. Struct hər təyinatda tamamilə surəti çıxarılır, class istinadla ötürülür — yalnız heap-dəki obyektə göstərici surəti çıxarılır.

Struct-ın Dəyər Semantikası

Struct avtomatik olaraq dəyər semantikasını tətbiq edir — hər bir nüsxə müstəqildir. Struct xassəsinin dəyişdirilməsi yalnız var vasitəsilə mümkündür və xassələri dəyişdirən metodlar mutating olaraq qeyd edilməlidir. Struct miras almanı dəstəkləmir, lakin protokollara uyğunlaşa bilər. Swift-in standart kitabxanası String, Array, Dictionary, Int, Bool üçün struct istifadə edir — bütün əsas tiplər dəyər tipləridir.

struct User {
    let id: Int
    var name: String

    mutating func updateName(_ newName: String) {
        name = newName
    }
}

var user1 = User(id: 1, name: "Alice")
var user2 = user1
user2.updateName("Bob")
// user1.name === "Alice", user2.name === "Bob"
// Tam surət — müstəqil nüsxələr

Class-ın İstinad Semantikası

Class heap-də saxlanılır və istinad bərabərliyini dəstəkləyir. Bir neçə dəyişən eyni obyektə istinad edə bilər, bir istinad vasitəsilə dəyişikliklər bütün digərlərində görünür. Class miras almanı dəstəkləyir, metodları override etməyə imkan verir, resurs təmizləməsi üçün deinit-ə malikdir. Swift-də class struct-dan daha az istifadə olunur — Apple struct ilə başlamağı və yalnız miras alma və ya istinad semantikası lazım olduqda class-a keçməyi tövsiyə edir.

class Car {
    let model: String
    var speed: Int

    init(model: String, speed: Int) {
        self.model = model
        self.speed = speed
    }

    func accelerate(_ amount: Int) {
        speed += amount
    }
}

let car1 = Car(model: "Tesla", speed: 0)
let car2 = car1
car2.accelerate(50)
// car1.speed === 50, car2.speed === 50
// Eyni istinad — dəyişikliklər hər yerdə görünür

struct və class arasında seçim məlumat semantikasından asılıdır. Konfiqurasiyalar, məlumat modelləri və vəziyyətlər üçün struct istifadə edin — surəti çıxarmaq daha təhlükəsiz və proqnozlaşdırıla biləndir. Kimliyi olan obyektlər (istifadəçi sessiyası, verilənlər bazası əlaqəsi) və miras alma lazım olduqda class istifadə edin.

Actor — Swift-də thread təhlükəsizliyi

Actor dəyişkən vəziyyətini eyni vaxtda girişdən qoruyan istinad tipidir. Swift kompilyatoru actor dəyişənlərinə yalnız eyni actor kontekstindən daxil oluna biləcəyini təmin edir — hər hansı xarici giriş kompilyasiya xətasına səbəb olur. Bu, əl ilə kilidləmələr olmadan dil səviyyəsində məlumat yarışlarının qarşısını alır.

Actor İzolyasiyası

Bütün actor xassələri və metodları defolt olaraq izolyasiya olunur. Xaricdən actor metodunu çağırmaq await tələb edir — Swift icranı actor-a keçir və geri qaytarır. Actor girişi ardıcıl olaraq sinxronlaşdırır: müxtəlif tapşırıqlardan sorğular növbəyə düzülür. Bu, actor daxilində ardıcıl vəziyyəti təmin edir. Qeyri-izolyasiya olunmuş metodlar (nonisolated) await olmadan çağrıla bilər, lakin dəyişkən xassələrə daxil ola bilməz.

actor BankAccount {
    private var balance: Double

    init(initialBalance: Double) {
        balance = initialBalance
    }

    func deposit(amount: Double) {
        balance += amount
    }

    func withdraw(amount: Double) throws {
        guard balance >= amount else {
            throw BankError.insufficientFunds
        }
        balance -= amount
    }

    nonisolated func accountInfo() -> String {
        return "Bank Hesabı"
    }
}

let account = BankAccount(initialBalance: 1000)
await account.deposit(amount: 500)
// balance = 1500 — atomik, yarış vəziyyəti yoxdur

Actor vəziyyət menecerləri, keşlər və şəbəkə xidmətləri üçün faydalıdır, burada bir neçə tapşırıq eyni vaxtda məlumatları oxuyur və yazır. NSLock və ya DispatchQueue ilə əl ilə sinxronizasiyadan fərqli olaraq, actor kompilyasiya vaxtı yoxlanılır — səhv etmək mümkün deyil. İzolyasiya səhvləri iş vaxtında deyil, kompilyasiya vaxtında görünür.

Property Wrappers: @Published, @State, @Binding

Property Wrapper bəyannaməsini dəyişmədən xassəyə davranış əlavə edən annotasiyadır. SwiftUI və Combine görünüş vəziyyətini idarə etmək üçün daxili sarıcılar təqdim edir. Kompilyator xassə girişini sarıyan, müşahidə, sinxronizasiya və ya transformasiya məntiqi əlavə edən kod yaradır.

@Published və @State

@Published ObservableObject-ə uyğunlaşan siniflərdə dəyişiklikləri avtomatik yayımlamaq üçün istifadə olunur. Combine abunəçiləri hər yeniləmədə bildiriş alır. @State SwiftUI görünüşünün yerli vəziyyətidir. @State dəyişdikdə SwiftUI avtomatik olaraq görünüşü yenidən çəkir. @Binding məlumatlara sahib olmadan valideyn və uşaq görünüşü arasında ikitərəfli əlaqə yaradır.

import SwiftUI
import Combine

@main
struct CounterApp: App {
    var body: some Scene {
        WindowGroup {
            ContentView()
        }
    }
}

class CounterViewModel: ObservableObject {
    @Published var count: Int = 0

    func increment() {
        count += 1
    }
}

struct ContentView: View {
    @State private var greeting: String = "Salam"
    @StateObject private var viewModel = CounterViewModel()

    var body: some View {
        VStack {
            CounterDisplay(count: $viewModel.count)
            Text(greeting)
            Button("Artır", action: viewModel.increment)
        }
    }
}

struct CounterDisplay: View {
    @Binding var count: Int

    var body: some View {
        Text("Say: \(count)")
    }
}

Xüsusi Property Wrappers @propertyWrapper və wrappedValue sahəsi olan struktur vasitəsilə yaradılır. Bu, məntiqin təkrar istifadəsinə imkan verir: doğrulama, normallaşdırma, UserDefaults saxlama. Property Wrappers şablon kodu əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və annotasiya vasitəsilə tərtibatçının niyyətini aydın edir.

@propertyWrapper
struct Clamped<T: Comparable> {
    private var value: T
    let range: ClosedRange<T>

    init(wrappedValue: T, range: ClosedRange<T>) {
        self.range = range
        self.value = min(max(wrappedValue, range.lowerBound), range.upperBound)
    }

    var wrappedValue: T {
        get { value }
        set { value = min(max(newValue, range.lowerBound), range.upperBound) }
    }
}

struct Settings {
    @Clamped(range: 0...100) var volume: Int = 50
}

var s = Settings()
s.volume = 150
// s.volume === 100 — dəyər avtomatik məhdudlaşdırıldı

Generics və Protokol Yönümlü Proqramlaşdırma

Generics tip təhlükəsizliyini itirmədən çevik kod yazmaq üçün Swift-in güclü mexanizmidir. Ümumi funksiyalar və tiplər məhdudiyyətləri ödəyən istənilən tiplə işləyir. Protokol Yönümlü Proqramlaşdırma (POP) klassik sinif miras almasını əvəz edən, davranış kompozisiyasını təmin edən Swift paradiqmasıdır.

Ümumi Məhdudiyyətlər və Əlaqəli Tiplər

Swift protokollarla (where bəndləri) ümumi parametrləri məhdudlaşdırmağa imkan verir. Əlaqəli tipə malik protokol protokollar üçün ümumi ekvivalentdir: konkret tip uyğunlaşma anında müəyyən edilir. Bu, tip təhlükəsiz kolleksiyalar və alqoritmlər üçün əsasdır. Swift-in standart kitabxanası Generics-dən fəal istifadə edir: Array, Dictionary, Optional — hamısı ümumi tiplərdir.

protocol Cacheable {
    associatedtype Key: Hashable
    associatedtype Value

    func get(_ key: Key) -> Value?
    mutating func set(_ value: Value, for key: Key)
}

struct MemoryCache<K: Hashable, V>: Cacheable {
    private var storage: [K: V] = [:]

    typealias Key = K
    typealias Value = V

    func get(_ key: K) -> V? {
        return storage[key]
    }

    mutating func set(_ value: V, for key: K) {
        storage[key] = value
    }
}

func firstMatch<T: Equatable>(in array: [T], target: T) -> Int? {
    for (index, item) in array.enumerated() {
        if item == target {
            return index
        }
    }
    return nil
}

let numbers = [10, 20, 30, 40]
let index = firstMatch(in: numbers, target: 30)
// index === 2 — bütün Equatable tipləri üçün bir ümumi metod

Protokol Extension və Defolt Tətbiqlər

Protokol extension POP-un əsas mexanizmidir. Extension-da protokol metodlarının defolt tətbiqi təmin edilə bilər. Protokola uyğunlaşan tiplər bu tətbiqi pulsuz alır və lazım olduqda onu override edə bilər. Bu, sinif miras alması olmadan davranış iyerarxiyası qurmağa imkan verir — Swift-də mövcud olmayan çoxlu miras almaya alternativdir.

protocol Drivable {
    var speed: Double { get set }
    func drive()
}

extension Drivable {
    func drive() {
        if speed > 0 {
            print("\(speed) km/saat sürətlə sürmə")
        }
    }
}

struct Bicycle: Drivable {
    var speed: Double = 15
}

struct Plane: Drivable {
    var speed: Double = 900

    func drive() {
        print("\(speed) km/saat sürətlə uçuş")
    }
}

let bike = Bicycle()
bike.drive() // "15.0 km/saat sürətlə sürmə" — defolt

let plane = Plane()
plane.drive() // "900.0 km/saat sürətlə uçuş" — override

Extension ilə POP çoxsaylı protokollar vasitəsilə kompozisiya təmin edir — bir tip bir neçə protokola uyğunlaşa və onların tətbiqlərini əldə edə bilər. Bu, bütün iyerarxiyanın sabit olduğu tək sinif miras almasından daha çevikdir. Swift-in standart kitabxanası POP üzərində qurulub: CustomStringConvertible, Equatable, Hashable, Codable — hamısı extension-a malik protokollardır.

Əlaqəli dəyərlər və Extension ilə Enum

Enum Swift-də digər dillərə nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə daha güclü konstruksiyadır. Hər bir hal əlaqəli dəyərlərə malik ola bilər — istənilən tipdən ixtiyari məlumat dəsti. Extension və pattern matching ilə birlikdə enum vəziyyətlərin, əməliyyat nəticələrinin və sonlu vəziyyət maşınlarının modelləşdirilməsi üçün əsas olur.

Əlaqəli Dəyərlər və Pattern Matching

Əlaqəli dəyərlər hər bir halın unikal məlumat saxlamasına imkan verir. Məsələn, loading halında məlumat yoxdur, success nəticəni ehtiva edir, failure xətanı ehtiva edir. Switch vasitəsilə pattern matching əlaqəli dəyərləri çıxarır və hər bir halı emal edir. Kompilyator tamlığı yoxlayır (exhaustive switch) — bu, unudulmuş vəziyyətləri aradan qaldırır.

enum NetworkResult<T> {
    case loading
    case success(T)
    case failure(Error)
}

enum MediaFile {
    case image(url: URL, width: Int, height: Int)
    case video(url: URL, duration: Double)
    case audio(url: URL, bitrate: Int)
}

func handle(_ result: NetworkResult<String>) {
    switch result {
    case .loading:
        print("Yüklənir...")
    case .success(let data):
        print("Alındı: \(data)")
    case .failure(let error):
        print("Xəta: \(error.localizedDescription)")
    }
}

let file = MediaFile.video(url: URL(string: "https://example.com/video.mp4")!, duration: 120)

if case .video(let url, let duration) = file {
    print("Video \(url) müddət \(duration)s")
}

Enum üçün Extension

Swift enum üçün extension vasitəsilə metodlar, hesablanmış xassələr və protokol uyğunluğu əlavə etməyə imkan verir. Bu, orijinal bəyannaməni dəyişdirməyi tələb etmir — kod təmiz və modulyar qalır. Extension-dakı metodlar əlaqəli dəyərlərlə işləyə, törəmə məlumatları hesablaya və biznes məntiqini tətbiq edə bilər.

extension MediaFile {
    var fileName: String {
        switch self {
        case .image(let url, _, _),
             .video(let url, _),
             .audio(let url, _):
            return url.lastPathComponent
        }
    }

    var description: String {
        switch self {
        case .image(_, let w, let h):
            return "Şəkil \(w)x\(h)"
        case .video(_, let d):
            return "Video \(d)s"
        case .audio(_, let b):
            return "Səs \(b) kbps"
        }
    }
}

extension MediaFile: Equatable {
    static func == (lhs: MediaFile, rhs: MediaFile) -> Bool {
        return lhs.fileName == rhs.fileName
    }
}

let files: [MediaFile] = [file]
files.forEach { print($0.description) }
// "Video 120.0s"

Əlaqəli dəyərlər + Extension ilə Enum Kotlin-dəki möhürlənmiş siniflərin və ya digər dillərdəki ayrı-seçki birləşmələrinin əvəzidir. Swift bu kombinasiyanı Result (standart kitabxanada standart tip), Optional (Optional .none və .some ilə enum-dur) və SwiftUI-də vəziyyətin idarə edilməsi üçün istifadə edir. Pattern matching bütün vəziyyətlərin işləndiyini təmin edir — iş vaxtı səhvləri mümkün deyil.