Swift 团队又一重磅开源项目

Posted 2022-04-17 程序员大咖

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Swift 团队又一重磅开源项目相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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作为 Swift 向安全、简单和高性能异步编程迈进的一部分，Swift 核心团队引入了一个新的算法包：AsyncSequence。这个算法包被称为 Swift Async Algorithms，现在已开源并可以在 GitHub 上获取 https://github.com/apple/swift-async-algorithms。

这个包有三个主要目标：

与 async/await 的集成
为基于时间的算法提供一个归宿
跨平台和开源

目标

AsyncAlgorithms 是一个算法包，用于处理随时间变化的值。这包括主要与时间有关的算法，例如 debounce 和 throttle，还包括有关顺序的算法，例如 combineLatest 和 merge。使用多个输入的操作（如 zip 对 Sequence 所做的操作）实现起来可能非常复杂，需要考虑微妙的行为和许多边缘情况。共享包可以通过大量测试和文档来正确处理这些细节，以造福所有 Swift 应用程序。

AsyncAlgorithms 的基础能力已经包含在 Swift 5.5 的 AsyncSequence 中。Swift 5.5 还带来了使用自然 for/in 循环和 await 来处理 AsyncSequence 和序列等效 API（如 map 和 filter）中的值的能力。结构化并发允许我们编写中间状态只是一个局部变量的代码，try 可以直接用于抛出异常的函数，并且异步代码的逻辑与同步代码类似。

我们相信开源包将为这些 API 提供一个很好的归宿。软件包使开发人员可以灵活地跨平台和操作系统版本进行部署。开发和 API 设计将在 GitHub 和 Swift 论坛上进行。

简要概览

该软件包包括常用算法的 AsyncSequence 版本，例如：

Zip
CombineLatest
Merge
Chain
Buffer
Debounce
Throttle

让我们从 zip 开始。与其对应的序列一样，zip 生成由来自两个不同 AsyncSequence 的值组成的元组：

for await (number, letter) in zip(numbers, letters) 
    print(number, letter)

AsyncSequence 支持 rethrows，这意味着错误处理就像使用 try 一样简单——与任何其他 Swift 代码一样：

do 
    for try await (number, letter) in zip(numbers, lettersWithErrors) 
        print(number, letter)
    
 catch 
    // Handle error

其他算法，如 combineLatest 和 merge 也组合了几个 AsyncSequence 的输出。每个都对输出的类型和时间提供不同类型的控制。

Sequence 和 AsyncSequence 的一个根本区别是引入了时间变量。基于 proposals to standardize Clock and Duration 这个 proposal https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0329-clock-instant-duration.md ，该软件包添加了 debounce 和 throttle 等算法。它们为常见操作提供简单、开箱即用的解决方案，例如丢弃过快到达的值：

for await value in input.debounce(for: .seconds(0.5)) 
    // Handle input, at most once per 0.5 seconds.

在有限的异步序列中等待所有值的收集通常很有用。这个包提供了初始化器，只需一行代码即可：

let result = await Array(input)

async 函数对于将同步序列与 AsyncSequence 结合起来很有用。在这里，我们将它与 chain 函数一起使用来为文件的内容添加前导：

let preamble = [
    "// This source file is part of the Swift.org open source project"
    "//"
    ""
].async

let lines = chain(preamble, URL(fileURLWithPath: "/tmp/Sample.swift").lines)

for try await line in lines 
    print(line)

Combine

Apple 在 ios 13 和 macOS 10.15 SDK 中引入了 Combine 框架。从那时起，我们就有机会了解如何在现实场景中使用 Combine。通过 AsyncAlgorithms，我们可以应用这些能力，并采用 Swift 的新结构化并发特性。

Combine API 基于 Publisher 和 Subscriber 接口，通过操作符在它们之间进行连接。它的设计重点是提供一种以声明方式指定这些运算符链的方法，在数据从一端移动到另一端时对其进行转换。这需要对中间状态进行不同的思考。有时这会导致调用站点比人们预期的更复杂——尤其是在处理需要共享的单个值、错误或数据时。async/await 的结构化并发为我们提供了一种新的方式来表达这种逻辑。我们现在可以编写异步代码，将其分成更小的部分并从上到下读取，而不是作为一系列链式转换。

我们对 async/await 和 AsyncSequence 为语言带来的可能性感到兴奋。我们相信这个包将是探索该领域更高级别 API 的未来发展和演变的好地方。