PhotoKit — co to je, klíčové pojmy a PHAsset

Co je PhotoKit?

PhotoKit — framework Apple (představen v iOS 8, macOS 10.11), poskytující objektově orientované API pro práci se systémovou knihovnou médií. Na rozdíl od AssetsLibrary pracuje PhotoKit s knihovnou médií jako s databází: dotazy vracejí objekty PHAsset, PHCollection, PHCollectionList, představující obsah a strukturu úložiště.

PhotoKit podporuje všechny typy médií: fotografie (JPEG, HEIF, RAW), videa (MOV, MP4), Live Photos a sériové snímky. Framework automaticky spravuje synchronizaci iCloud: pokud je obrázek uložen v iCloud, PhotoKit ho vyžádá přes síť a hlásí průběh prostřednictvím PHImageRequestOptions.progressHandler.

Klíčovou vlastností PhotoKit je datový model založený na PHObject s lokálním identifikátorem (localIdentifier), který zůstává stabilní mezi relacemi. To umožňuje ukládat reference na mediální objekty a obnovovat je po restartu aplikace bez opakovaného dotazu.

Jak PhotoKit funguje: datový model a dotazy

PhotoKit je postaven na třech úrovních: datový model (PHObject), dotazy (PHFetchResult) a změny (PHPhotoLibrary.performChanges). Datový model je hierarchický: PHAsset (fotka/video) se nachází uvnitř PHAssetCollection (album), alba jsou seskupena do PHCollectionList (složka).

Provádění dotazů

Dotazy se provádějí prostřednictvím PHAsset.fetchAssets a PHAssetCollection.fetchAssetCollections. Všechny metody fetch jsou synchronní a vracejí PHFetchResult, jehož objekt okamžitě provede dotaz do databáze knihovny médií. PHFetchResult podporuje rychlý přístup podle indexu (object(at:)) a výčet pomocí enumerateObjects.

• fetchAssets(with:options:) — dotaz na všechna média s filtrováním podle typu, data, alba
• fetchAssetCollections(with:subtype:options:) — dotaz na alba a složky
• fetchAssets(in:options:) — dotaz na média v konkrétním albu

PHFetchOptions

PHFetchOptions — objekt pro konfiguraci dotazu: řazení (sortDescriptors), predikát (predicate), zahrnutí skrytých a smazaných médií (includeHiddenAssets, includeAllBurstAssets). Volby fetch umožňují filtrování podle typu média: PHAssetMediaType.image, .video, .audio.

Hlavní třídy PhotoKit

PhotoKit obsahuje sadu tříd pro přístup, dotazy a změny knihovny médií. Porozumění každé z nich je nezbytné pro efektivní práci s frameworkem.

PHAsset

PHAsset — neměnný objekt představující jeden mediální obsah. Obsahuje metadata: mediaType, mediaSubtypes, creationDate, location, pixelWidth, pixelHeight, duration (pro video), isFavorite, burstIdentifier. LocalIdentifier — stabilní textový klíč, dostupný i po restartu aplikace.

PHAssetCollection

PHAssetCollection — skupina médií: systémová alba (Recents, Favorites, Selfies, Screenshots), uživatelská alba nebo Moments (automaticky seskupené podle času a místa). Atributy: localizedTitle, assetCollectionType, assetCollectionSubtype, startDate, endDate.

PHCollectionList

PHCollectionList — složka obsahující alba (PHAssetCollection) nebo jiné složky. Používá se zřídka, hlavně pro zobrazení hierarchie v uživatelském rozhraní.

PHImageManager a ukládání do mezipaměti

PhotoKit nevrací UIImage přímo z PHAsset — je třeba vyžádat obrázek prostřednictvím PHImageManager. To zaručuje, že obrázek je načten s ohledem na iCloud, ukládání do mezipaměti a požadovanou velikost.

PHImageManager podporuje tři režimy doručení: opportunistic (nejprve zmenšená verze, poté plná), highQualityFormat (pouze plná kvalita) a fastFormat (nejrychlejší dostupná verze). Pro kolekce vždy používejte PHCachingImageManager s přednačítáním obrázků pro viditelné buňky.

Příklady použití PhotoKit ve Swift

PhotoKit se používá k vytváření vlastních galerií, editorů a aplikací pro práci s médii. Podívejme se na tři klíčové scénáře.

Dotaz na všechny fotografie z knihovny médií

PHAsset.fetchAssets s PHFetchOptions a řazením podle data vytvoření — základní dotaz pro vytvoření vlastní fotogalerie. PHFetchResult podporuje líné načítání a proudový přístup.

let options = PHFetchOptions()
options.sortDescriptors = [NSSortDescriptor(
    key: "creationDate",
    ascending: .false
)]
options.predicate = NSPredicate(
    format: "mediaType == %d",
    PHAssetMediaType.image.rawValue
)

let allPhotos = PHAsset.fetchAssets(with: options)
print("Nalezeno \(allPhotos.count) fotografií")

allPhotos.enumerateObjects { asset, index, stop in
    print("Fotografie \(index): \(asset.localIdentifier)")
}

PHFetchResult — thread-safe kontejner. Přístup k objektům podle indexu přes object(at:) neblokuje UI, ale vyžádání obrázku přes PHImageManager musí být provedeno asynchronně.

Načtení obrázku s ukládáním do mezipaměti

PHCachingImageManager — podtřída PHImageManager s metodami startCachingImages a stopCachingImages pro přednačítání. Používá se v UICollectionView pro plynulé scrollování.

let cachingManager = PHCachingImageManager()
let targetSize = CGSize(width: 200, height: 200)

// Přednačítání pro viditelné buňky
cachingManager.startCachingImages(
    for: visibleAssets,
    targetSize: targetSize,
    contentMode: .aspectFill,
    options: nil
)

// Vyžádání obrázku přes PHImageRequestOptions s iCloud fallback
let requestOptions = PHImageRequestOptions()
requestOptions.deliveryMode = .opportunistic
requestOptions.isNetworkAccessAllowed = .true
requestOptions.progressHandler = { progress, error, stop, info in
    DispatchQueue.main.async {
        print("Stahování z iCloud: \(progress * 100)%")
    }
}

let requestID = cachingManager.requestImage(
    for: asset,
    targetSize: targetSize,
    contentMode: .aspectFill,
    options: requestOptions
) { image, info in
    print("Obrázek přijat: \(image?.size ?? .zero)")
}

Úprava knihovny médií: přidání do oblíbených

Změny v knihovně médií se provádějí prostřednictvím PHPhotoLibrary.shared().performChanges uvnitř bloku changeRequest. Všechny operace jsou dávkovány a aplikovány transakčně.

PHPhotoLibrary.shared().performChanges {
    let changeRequest = PHAssetChangeRequest(for: asset)
    changeRequest.isFavorite = .true
} completionHandler: { success, error in
    if success {
        print("Přidáno do oblíbených")
    }
}

Změny a sledování pomocí Change Tracking

PhotoKit poskytuje mechanismus sledování změn v knihovně médií prostřednictvím protokolu PHPhotoLibraryChangeObserver. Při jakékoliv změně (vytvoření, smazání, úprava) je volána metoda photoLibraryDidChange s objektem PHChange.

PHChange obsahuje changeDetails pro každý typ dotazu: PHFetchResultChangeDetails s removedIndexes, insertedIndexes, changedIndexes. To umožňuje aplikovat změny v UI s animací: performBatchUpdates s move, insert, delete pro UICollectionView.

class PhotosViewController: UIViewController {
    var fetchResult: PHFetchResult>PHAsset>?

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        PHPhotoLibrary.shared().register(self)
    }

    deinit {
        PHPhotoLibrary.shared().unregisterChangeObserver(self)
    }
}

extension PhotosViewController: PHPhotoLibraryChangeObserver {
    func photoLibraryDidChange(_ changeInstance: PHChange) {
        guard let fetchResult,
              let details = changeInstance.changeDetails(for: fetchResult)
        else { return }

        DispatchQueue.main.async {
            self.fetchResult = details.fetchResultAfterChanges
            // Aplikovat změny na collectionView
        }
    }
}

Úprava RAW a rozšíření

PhotoKit podporuje úpravu médií prostřednictvím mechanismu PHContentEditingInput a PHContentEditingOutput. Aplikace vyžádá editingInput s původními daty, aplikuje změny a uloží výsledek přes editingOutput. Framework automaticky uchovává originál, což uživateli umožňuje vrátit změny resetem na originál.

RAW fotografie (DNG, CR2, NEF) jsou podporovány prostřednictvím PHAssetResourceManager, který poskytuje přístup k původnímu RAW souboru. Pro zpracování RAW se doporučuje použít CoreImage s filtrem CIRAWFilter, který podporuje nastavení teploty, expozice a ostrosti. PhotoKit také podporuje rozšíření editorů prostřednictvím Photo Editing Extension (iOS) — aplikace může být volána ze systémového editoru pro zpracování vybrané fotografie nebo videa.

Optimalizace práce s PhotoKit

PhotoKit — výkonný, ale náročný framework. Nesprávné použití může vést ke zpomalení při scrollování a nadměrné spotřebě paměti. Postupujte podle doporučení pro optimální výkon.

• Používejte PHCachingImageManager pro kolekce — přednačítání obrázků pro viditelné +-1 obrazovka buňky eliminuje zpoždění při scrollování
• Nastavte targetSize — nikdy nepožadujte PHImageManagerMaximumSize pro miniatury. Použijte velikost rovnou fyzické velikosti buňky vynásobené scale obrazovky
• Rušte dotazy při opětovném použití buňky — uložte PHImageRequestID a zavolejte cancelImageRequest v prepareForReuse
• Omezte iCloud dotazy — při rychlém scrollování nastavte isNetworkAccessAllowed = false a načítejte iCloud fotografie pouze při zastavení
• Ukládejte PHFetchResult do mezipaměti — opakované fetchAssets se stejnými volbami vrací nový PHFetchResult. Uložte výsledek do vlastnosti a aktualizujte přes Change Observer

PHLivePhoto — vyžaduje samostatný dotaz prostřednictvím PHLivePhoto.request(with:targetSize:contentMode:options:resultHandler:). Nevyžadujte Live Photo pro buňky, kde se zobrazuje pouze fotografie — použijte PHLivePhotoBadge pro indikaci.