原创链接：https://www.hackingwithswift.com/100/swiftui

以下内容仅供学习参考： 

今天我们要开始另一个新项目，这就是事情真正开始变得严肃的地方，因为你将学习一项重要的新 Swift 技能、一项重要的新 SwiftUI 技能和一项重要的应用程序开发技能，所有这些都会出现在我们构建项目时很有用。

你将学习的应用程序开发技能是 Apple 的框架之一：Core Data。它负责管理数据库中的对象，包括读取、写入、过滤、排序等，它在 iOS、macOS 及更高版本的所有应用程序开发中都非常重要。以前我们直接将数据写入UserDefaults，但这只是短期的事情，可以帮助你学习 - 核心数据是真正的交易，被数十万个应用程序使用。

加拿大软件开发人员 Rob Pike（Go 编程语言的创造者，开发 Unix 的团队成员，UTF-8 的共同创造者，也是出版作者）写了这篇关于数据的文章：

“数据占主导地位。如果你选择了正确的数据结构并很好地组织了事物，那么算法几乎总是不言而喻的。数据结构，而不是算法，才是编程的核心。”

这通常被简称为“编写使用智能对象的愚蠢代码”，正如你将看到的，对象并没有比在 Core Data 支持下变得更聪明！

今天你有四个主题要完成，你将在其中学习@Binding、类型擦除、Core Data等。

书虫：简介

在这个项目中，我们将构建一个应用程序来跟踪你读过哪些书以及你对它们的看法，它会遵循与项目 10 类似的主题：让我们掌握你已经掌握的所有技能，然后添加一些额外的新技能，使他们都达到一个新的水平。

这次你将遇到 Core Data，它是 Apple 久经考验的数据库处理框架。这个项目将作为 Core Data 的介绍，但我们很快就会进入更多细节。

同时，我们还将构建我们的第一个自定义用户界面组件——一个星级评分小部件，用户可以点击它为每本书留下分数。这将意味着向你介绍另一个属性包装器，称为@Binding- 相信我，这一切都有意义。

像往常一样，我们将从演练开始这个项目所需的所有新技术，因此请使用 App 模板创建一个名为 Bookworm 的新 iOS 应用程序。

重要提示：我知道这很诱人，但请不要选中标有“使用核心数据”的框。它会向你的项目添加一大堆无用的代码，你只需删除它即可继续。

使用@Binding 创建自定义组件

你已经看到 SwiftUI 的@State属性包装器如何让我们使用本地值类型，以及如何@StateObject让我们使用可共享的引用类型。那么，还有第三个选项，称为@Binding，它允许我们将@State一个视图的属性连接到一些底层模型数据。

想一想：当我们创建一个拨动开关时，我们发送了某种可以更改的布尔属性，如下所示：

因此，切换需要在用户与其交互时更改我们的布尔值，但它如何记住它应该更改的值？

这就是@Binding：它让我们在一个视图中存储一个可变值，该视图实际上指向来自其他地方的一些其他值。在 Toggle的情况下，开关将其自身的本地绑定更改为布尔值，但实际上是在幕后操纵我们视图中的@State属性。

这使得@Binding对于任何时候创建自定义用户界面组件都非常重要。从本质上讲，UI 组件就像其他所有内容一样只是 SwiftUI 视图，但@Binding和它们与众不同：虽然它们可能具有本地@State属性，但它们也会公开@Binding的属性，让它们直接与其他视图交互。

为了演示这一点，我们将查看创建自定义按钮所需的代码，该按钮在按下时保持按下状态。我们的基本实现都是你以前见过的东西：一个带有一些填充的按钮、一个线性渐变的背景、一个Capsule剪辑形状等等——现在把它添加到 ContentView.swift 中：

唯一令人兴奋的事情是我使用了两种渐变颜色的属性，因此它们可以通过创建按钮的任何内容进行自定义。

我们现在可以创建这些按钮之一作为我们主用户界面的一部分，如下所示：

它在按钮下方有一个文本视图，因此我们可以跟踪按钮的状态——尝试运行你的代码并查看它是如何工作的。

你会发现点击按钮确实会影响它的显示方式，但我们的文本视图并没有反映出这种变化——它总是显示“关闭”。很明显，某些东西正在发生变化，因为按钮的外观在按下时发生了变化，但这种变化并没有反映在ContentView.

这里发生的事情是我们已经定义了一种单向数据流：ContentView有它的rememberMe布尔值，它被用来创建一个PushButton- 按钮有一个由提供的初始值ContentView。但是，一旦创建了按钮，它就会接管该值的控制权：它会在按钮内部将属性isOn在 true 或 false 之间切换，但不会将该更改传回给ContentView.

这是一个问题，因为我们现在有两个事实来源：ContentView存储一个值，PushButton另一个。幸运的是，这就是@Binding派上用场的地方：它允许我们在使用PushButton时和任何事物之间创建双向连接，这样当一个值发生变化时，另一个值也会发生变化。

要切换到@Binding我们只需要进行两个更改。首先，PushButton将其isOn属性更改为：

其次，ContentView中改变我们创建按钮的方式：

rememberMe之前添加了一个美元符号——我们传递的是绑定本身，而不是其中的布尔值。

现在再次运行代码，你会发现一切都按预期工作：切换按钮现在也可以正确更新文本视图。

这就是 @Binding的强大之处：就按钮而言，它只是切换一个布尔值——它不知道其他东西正在监视该布尔值并根据变化采取行动。

使用 TextEditor 接受多行文本输入

我们已经多次使用 SwiftUI 的视图 TextField，当用户想要输入短文本时，它非常有用。但是，对于较长的文本片段，你应该改用TextEditor视图：它还希望提供到文本字符串的双向绑定，但它还有一个额外的好处，即允许多行文本——这对接受来自用户的更长的字符串。

主要是因为它在配置选项方面没有什么特别之处，使用TextEditor实际上比使用TextField更容易——你不能调整它的样式或添加占位符文本，你只需将它绑定到一个字符串。但是，你确实需要小心确保它不会超出安全区域，否则打字会很棘手；将它嵌入 一个 NavigationView、 一个Form或相似的。

例如，我们可以通过结合 @AppStorage来创建世界上最简单的笔记应用程序TextEditor，如下所示：

提示： @AppStorage并非旨在存储安全信息，因此切勿将其用于任何私人用途。

如何结合 Core Data 和 SwiftUI

SwiftUI 和 Core Data 的推出时间几乎正好相隔十年——iOS 13 的 SwiftUI 和 iPhoneOS 3 的 Core Data；很久以前它甚至不叫 iOS，因为 iPad 还没有发布。尽管时间上相距甚远，Apple 还是投入了大量工作来确保这两项强大的技术能够完美地协同工作，这意味着 Core Data 集成到 SwiftUI 中，就好像它始终以这种方式设计一样。

首先，基础知识：Core Data 是一个对象图和持久性框架，这是一种奇特的说法，它让我们定义对象和这些对象的属性，然后让我们从永久存储中读取和写入它们。

从表面上看，这听起来像是使用Codable和 UserDefaults，但它比这更高级：Core Data 能够对我们的数据进行排序和过滤，并且可以处理更大的数据——实际上它可以存储多少数据没有限制。更好的是，Core Data 实现了各种更高级的功能，以便在你真正需要依靠它时使用：数据验证、延迟加载数据、撤消和重做等等。

在这个项目中，我们将只使用少量的 Core Data 功能，但很快就会扩展——我只想让你先体验一下。

当你创建你的 Xcode 项目时，我要求你不要选中 Use Core Data 框，因为尽管它去掉了一些无聊的设置代码，但它也添加了一大堆额外的示例代码，这些代码毫无意义而且只是需要被删除。

因此，你将学习如何手动设置 Core Data。它需要三个步骤，从我们定义要在我们的应用程序中使用的数据开始。

之前我们这样描述数据：

然而，Core Data 并不是这样工作的。你看，Core Data 需要提前知道我们所有的数据类型是什么样的，它包含什么，以及它们如何相互关联。

这一切都包含在一个名为数据模型的新文件类型中，它的文件扩展名为“xcdatamodeld”。现在让我们创建一个：按 Cmd+N 创建一个新文件，从模板列表中选择数据模型，然后将你的模型命名为 Bookworm.xcdatamodeld。

当你按下创建时，Xcode 将在其数据模型编辑器中打开新文件。在这里，我们将我们的类型定义为“实体”，然后在其中创建属性作为“属性”——Core Data 负责将其转换为可以在运行时使用的实际数据库布局。

出于试用目的，请按添加实体按钮创建一个新实体，然后双击其名称将其重命名为“学生”。接下来，单击 Attributes 表正下方的 + 按钮添加两个属性：“id”作为 UUID 和“name”作为字符串。

这告诉了 Core Data 创建学生和保存他们需要知道的一切，所以我们可以继续设置 Core Data 的第二步：编写一些 Swift 代码来加载该模型并准备它供我们使用。

我们将把它分成几个小部分来写，这样我就可以详细解释发生了什么。首先import Foundation，创建一个名为 DataController.swift 的新 Swift 文件，并将其添加到其行上方：

我们将首先创建一个名为 DataController的新类，使其符合ObservableObject以便我们可以将它与@StateObject属性包装器一起使用——我们希望在我们的应用程序启动时创建其中一个，然后在我们的应用程序运行期间保持它的活动状态运行。

在这个类中，我们将添加一个类型的属性NSPersistentContainer，它是负责加载数据模型并让我们访问内部数据的核心数据类型。从现代的角度来看，这听起来很奇怪，但“NS”部分是“NeXTSTEP”的缩写，这是 Apple 在 1997 年将史蒂夫·乔布斯带回公司时获得的一个巨大的操作系统——Core Data 有一些非常古老的操作系统基础！

无论如何，首先将其添加到你的文件中：

这告诉 Core Data 我们要使用 Bookworm 数据模型。它实际上并没有加载它——我们稍后会加载它——但它确实准备了 Core Data 来加载它。数据模型不包含我们的实际数据，只是像我们刚才定义的属性和属性的定义。

要实际加载数据模型，我们需要调用我们的容器loadPersistentStores()，它告诉 Core Data 根据 Bookworm.xcdatamodeld 中的数据模型访问我们保存的数据。这样不会把所有的数据同时加载到内存中，因为那样会很浪费，但至少Core Data可以看到我们所有的信息。

加载保存的数据完全有可能出错，例如，数据可能已损坏。但老实说，如果它真的出错了，你也无能为力——此时你能做的唯一有意义的事情就是向用户显示一条错误消息，并希望重新启动应用程序能解决问题。

不管怎样，我们要为DataController写一个小的初始化程序来立即加载我们存储的数据。如果出现问题——不太可能，但并非不可能——我们将向 Xcode 调试日志打印一条消息。

现在将此初始化程序添加到DataController：

这就完成DataController了，所以最后一步是创建一个实例DataController并将其发送到 SwiftUI 的环境中。你已经遇到过@Environment要求 SwiftUI 关闭我们的视图，但它还存储其他有用的数据，例如我们的时区、用户界面外观等。

这与 Core Data 相关，因为大多数应用程序一次只能使用一个 Core Data 存储，因此我们不是每个视图都试图单独创建自己的存储，而是在我们的应用启动时创建一次，然后将其存储在 SwiftUI 环境中，这样我们应用程序中的任何其他地方都可以使用它。

为此，打开 BookwormApp.swift，并将此属性添加到结构中：

这创建了我们的数据控制器，现在我们可以通过向该ContentView()行添加一个新的修饰符将其放入 SwiftUI 的环境中：

提示：如果你使用 Xcode 的 SwiftUI 预览，你还应该将托管对象上下文注入到ContentView.

你已经遇到了数据模型，它存储我们要使用的实体和属性的定义，以及NSPersistentStoreContainer处理将我们保存的实际数据加载到用户设备的操作。好吧，你刚刚遇到了 Core Data 难题的第三部分：托管对象上下文。这些实际上是数据的“实时”版本——当你加载对象并更改它们时，这些更改仅存在于内存中，直到你专门将它们保存回持久存储。

因此，视图上下文的工作是让我们使用内存中的所有数据，这比不断地将数据读写到磁盘要快得多。当我们准备就绪时，如果我们希望下次运行应用程序时它们存在，我们仍然需要将更改写入持久存储，但如果你不想要它们，你也可以选择放弃更改。

至此，我们已经创建了我们的 Core Data 模型，我们已经加载了它，并且我们已经准备好与 SwiftUI 一起使用。仍然还有两个重要的难题：读取数据和写入数据。

从 Core Data 中检索信息是使用获取请求完成的——我们描述我们想要什么，应该如何排序，以及是否应该使用任何过滤器，然后 Core Data 发回所有匹配的数据。我们需要确保此获取请求随时间保持最新，以便在创建或删除学生时我们的 UI 保持同步。

SwiftUI 对此有一个解决方案，而且——你猜对了——它是另一个属性包装器。这次它被调用@FetchRequest，它至少需要一个参数来描述我们希望如何对结果进行排序。它有一个特定的格式，所以让我们从为我们的学生添加一个获取请求开始——现在请将这个属性添加到ContentView：

分解后，它创建了一个没有排序的获取请求，并将其放入一个名为students的属性中，这个属性的类型是FetchedResults<Student>。

从此以后，我们可以像使用常规 Swift 数组一样开始使用students，但是你会看到一个问题。首先，一些将数组放入 一个 List的代码：

你发现问题了吗？是的，student.name是一个可选的——它可能有值也可能没有。这是 Core Data 的一个领域，它会让你非常恼火：它有可选数据的概念，但它与 Swift 的可选数据是完全不同的概念。如果我们对 Core Data 说“这东西不能是可选的”（你可以在模型编辑器中这样做），它仍然会生成可选的 Swift 属性，因为 Core Data 所关心的是属性在保存时是否有值– 在其他时候它们可以为零。

如果你愿意，你可以运行代码，但没有什么意义——列表将是空的，因为我们还没有添加任何数据，所以我们的数据库是空的。为了解决这个问题，我们将在我们的列表下方创建一个按钮，每次点击它时都会添加一个新的随机学生，但首先我们需要一个新属性来访问我们之前创建的托管对象上下文。

让我稍微备份一下，因为这很重要。当我们定义“Student”实体时，实际发生的是 Core Data 为我们创建了一个继承于它自己的类：NSManagedObject. 我们在代码中看不到这个类，因为它是在我们构建项目时自动生成的，就像 Core ML 的模型一样。这些对象之所以被称为托管对象，是因为 Core Data 正在照管它们：它从持久容器中加载它们并将它们的更改也写回。

我们所有的托管对象都位于一个托管对象上下文中，我们之前创建了其中之一。将它放入 SwiftUI 环境意味着它会自动用于@FetchRequest属性包装器——它使用环境中可用的任何托管对象上下文。

无论如何，在添加和保存对象时，我们需要访问 SwiftUI 环境中的托管对象上下文。这是@Environment属性包装器的另一个用途——我们可以向它询问当前的托管对象上下文，并将它分配给一个属性供我们使用。

因此，现在将此属性添加到ContentView：

有了它，下一步是添加一个按钮，用于生成随机学生并将他们保存在托管对象上下文中。为了帮助学生脱颖而出，我们将通过创建firstNames和lastNames数组来分配随机名称，然后使用randomElement()来从每个数组中挑选一个。

首先在List下面添加这个按钮：

注意：不可避免地会有人抱怨我强行解包那些对 randomElement()的调用，但我们实际上只是手动创建数组以具有值——它总是会成功。如果你非常讨厌强制解包，也许可以用 nil 合并和默认值替换它们。

现在是有趣的部分：我们将使用我们生成的类 Core Data 创建一个Student对象。这需要附加到托管对象上下文，以便对象知道它应该存储在哪里。然后我们可以像通常为结构体一样为其赋值。

所以，现在将这三行添加到按钮的动作闭包中：

最后，我们需要让我们的托管对象上下文保存自己，这意味着它将把它的更改写入持久存储。这是一个抛出函数调用，因为理论上它可能会失败。在实践中，我们所做的一切都没有任何失败的机会，所以我们可以称之为使用try?——我们不关心捕获错误。

因此，将最后一行添加到按钮的操作中：

最后，你现在应该能够运行该应用程序并尝试一下——点击添加按钮几次以生成一些随机学生，你应该会看到他们滑入我们列表的某个位置。更好的是，如果你重新启动该应用程序，你会发现你的学生仍然在那里，因为 Core Data 保存了他们。

现在，你可能认为这是一个可怕的学习，没有太多结果，但你现在知道什么是持久存储和托管对象上下文，什么是实体和属性，什么是托管对象和获取请求，并且你已经也看到了如何保存更改。我们将在这个项目的稍后部分以及未来更多地关注 Core Data，但现在你已经走得很远了。

这是该项目概述的最后一部分，但这次我不希望你完全重置呢的项目。是的，将 ContentView.swift 恢复到原来的状态，然后从 Bookworm.xcdatamodeld 中删除 Student 实体，但请留下 BookwormApp.swift 和 DataController.swift——我们将在实际项目中使用它们！