WWDC 2023. Новый фреймворк SwiftData для управления данными. Эксперименты

SwiftData дебютировал на WWDC 2023 в качестве замены фреймворка Core Data и обеспечивает постоянное хранение данных на Apple устройствах и беспрепятственную синхронизацию с облаком iCloud. Весь API SwiftData построен вокруг современного Swift.

Примечание. SwiftData является частью iOS 17, и на момент написания этой статьи мы имеем версии Xcode 15.0 и iOS 17.0 .

В SwiftData, в отличие от своего предшественника, базы данных Core Data, очень просто создать Схему (или Модель Данных) для постоянного хранения информации в вашем приложении. Для этого прямо в коде создаются обычные Swift классы class со свойствами, имеющими обычные базовые Swift ТИПы, ТИПы или другие Swift классы Схемы. Вы также можете использовать как Optional, так и НЕ-Optional ТИПы.

Чтобы превратить эти обычные Swift классы в постоянно хранимые объекты, Apple дала нам «волшебную палочку» в виде макросов, самым главным из которых является макрос @Model.

Если вы пометите макросом @Model обычные Swift классы, то получите не только постоянно хранимые объекты, но и сделаете их Observable, Hashable и Identifiable, и вам не нужно предпринимать никаких дополнительных усилий при использовали их в SwiftUI, ибо новый в iOS 17 протокол Observable обеспечит вам «живое» отображение на UI всех изменений ваших хранимых объектов, а Identifiable и Hashable позволят беспрепятственное использовать их в списках ForEach.

В SwiftData, в отличие от Core Data, нет никаких внешних файлов для Модели Данных и никакой «закулисной» генерации старых Objective-C классов, которые еще нужно адаптировать для использования в Swift. В SwiftData всё исключительно просто.

Кроме того, в SwiftData существенно, по сравнению с Core Data, упрощена выборка данных и отображение её результатов на UI. Для этого предназначена «обертка свойства» @Query, для которой вы можете указать предикат Predicate (то есть условия выборки данных) и сортировку результата SoreDescriptor. Новый мощный предикат Predicate выгодно отличается от старого предиката NSPredicate Core Data тем, что теперь вы можете задавать условия выборки данных, используя операции самого языка программирования Swift, а не какую-то замысловатую форматированную строку.

SwiftData дополнен такими современными возможностями как Swift многопоточность и макросы. В результате в Swift 5.9 мы получили, по определению самого Apple, “бесшовное” взаимодействие с постоянным хранилищем данных в нашем приложении. SwiftData совершенно естественным образом интегрируется в SwiftUI и прекрасно работает с CloudKit и Widgets.

Если вы начнете работать со SwiftData, то вообще не почувствуете даже «духа» Core Data, всё очень Swifty. Apple настаивает на том, что SwiftData — это совершенно отдельный от Core Data фреймворк, нам точно неизвестно, является ли SwiftData «оболочкой» Core Data, но даже если это так, то она настолько элегантно, интуитивно и мастерски реализована, что у вас будет ощущение работы исключительно в «родной» cреде языка программирования Swift.

В этом посте я покажу вам, как:

  • определить Схему данных в SwiftData, 
  • выполнить CRUD операции (Create — Создать, Read — прочитать, Update — модифицировать, Delete — удалить),;
  • сформировать различные запросы Query к данным с помощью предиката Predicate
  • использовать «живой» запрос @Query в SwiftUI и как его динамически настраивать,
  • эффективно «закачать» JSON данные в SwiftData хранилище без блокировки пользовательского интерфейса (UI).
Читать далее

Задание 6 Stanford CS 193P Fall 2017. Галерея изображений Image Gallery с постоянным хранением (persistent). Решение.

Содержание

Текст Домашнего задания на английском языке доступен на  iTunes в пункте “Programming: Project 6: Persistent Image Gallery″. На русском языке вы можете скачать Задание 6 здесь: «Задание VI: Галерея изображений Image Gallery с постоянным хранением (persistent)»

Для решения Задания 6 необходимо ознакомиться с Лекцией 7, Лекцией 11Лекцией 12 , Лекции 13 и Лекцией 14.

Цель этого Задания 6 — понять  работу FileManager, URL, Codable, UIDocument и UIDocumentBrowserViewController и изучить, как пользоваться iOS API полностью самостоятельно по документации.

Это Задание использует код, который вы создали в Задании 5, но, возможно, вы захотите начать новый Xcode проект “с нуля” (так что вы сможете использовать Document Base App шаблон).

Мое решение обязательных и допонительных пунктов Задания 6 находится на Github  для iOS 11 и на Github для iOS 12:

ImageGallery_6_Requied_OLD — сохранение Модели в файловой системе без UIDocumentBrowserViewController

ImageGallery_6_Requed_Browser— подключение UIDocumentBrowserViewController, но пока присутствует кнопка «Sav

ImageGallery_6_Requed_Browser_No_Save_Button — работает UIDocumentBrowserViewController, но НЕТ кнопки «Save», используется URLCache,

ImageGallery_6_Requed_Browser_No_Save_Button_LocalImage — присутствует UIDocumentBrowserViewController, НЕТ кнопки «Save«, используется URLCache, сохранение изображений, для которых нет URL, производится в локальной файловой системе, документ имеет свой  UTI .imagegallery.

Пункты 1, 2 обязательные

  1. Документы Image Gallery в вашем приложении теперь должны сохраняться постоянно.
  2. Вы можете полностью убрать поддержку таблицы UITableView, добавленную на прошлой неделе.

Приложение Image Gallery — это как раз такое приложение, которое естественно хочется превратить в приложение, основанное на документах, то есть Document based app. Потому что с помощью Image Gallery вы можете создавать тематические живописные Галереи Изображений, и определенно вы захотите их сохранить.

Читать далее

Задание 5 Stanford CS 193P Fall 2017. Галерея изображений Image Gallery. Решение обязательных пунктов. Часть 2.

Содержание

В Задании 5 вы должны освоить работу с Table View, Collection View, Scroll View и Text Fields, понять, как работает многопоточность (multithreading) и механизма Drag & Drop

Разработка Задания 5 начинается “с нуля”. Оно не имеет отношения к первым 4-м Заданиям этого семестра.

Текст Домашнего задания на английском языке доступен на  iTunes в пункте “Programming: Project 5: Image Gallery″. На русском языке вы можете скачать Задание 5 здесь: Задание 5.pdf.

Для решения Задания 5 необходимо ознакомиться с Лекцией 7, Лекцией 11Лекцией 12 и началом Лекции 13.

Центральной частью этого Задания 5 является коллекция изображений Collection View, которая моделирует Галерею Изображений Image Gallery. Необходимо обеспечить ее работоспособность, настроить ее параметры для отображения изображений в удобной и визуально привлекательной форме, подключить определенные жесты для операций над ее элементами, а также наделить ее механизмом Drag & Drop, который позволит добавлять изображения из других приложений, например, поисковой системы Google, и избавляться от ненужных элементов, кидая их в «Мусорный контейнер». В приложении предполагается создание целой серии таких тематических Галерей Изображений, каждой из которых будет дано имя, а список имен всех Галерей размещен в таблице Table View, которую тоже можно будет редактировать.

Логически выполнение обязательных пунктов Задания 5 распадается на две части: первая часть ( ей был посвящен пост «Задание 5 Stanford CS 193P Fall 2017. Галерея изображений Image Gallery. Решение обязательных пунктов. Часть 1.») будет обеспечивать работу одной Галереи Изображений Image Gallery и будет использовать исключительно коллекцию Collection View, а вторая часть будет обеспечивать работу со списком имен Галерей Изображений с помощью таблицы Table View, функционирование которой мы отработаем отдельно, а затем подстыкуем к ней коллекцию Collection View, уже настроенную под Галерею изображений Image Gallery.

Вторая часть будет представлена в этом посте.

Мое решение обязательных пунктов Задания 5 находится на Github для iOS 11 и на Github для iOS 12  в папке ImageGallery_V. Задание очень большое и сложное, поэтому я разместила код для нескольких последовательных этапов его выполнения, что позволит вам проверять ваш код на разных стадиях выполнения Задания 5:

  1. ImageGalleryOnly — работает только коллекция изображений Сollection View
  2. ImageGalleryRequiedTable — работает только таблица имен Table View
  3. ImageGalleryRequiedTwoSeguesSplit View Controller с двумя Segues для разных ПРОТОТИПОВ
  4. ImageGalleryRequiedGenericSegueSplit View Controller с одним Segue и ручным «переездом»
  5. ImageGalleryRequiedNoSegueSplit View Controller без Segue для iPad (наиболее комфортный для пользователя), это ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ выполнения обязательных пунктов Задания 5.

Читать далее

Задание 5 Stanford CS 193P Fall 2017. Галерея изображений Image Gallery. Решение обязательных пунктов. Часть 1.

Содержание

В этом Задании вы должны освоить работу с Table View, Collection View, Scroll View и Text Fields, понять, как работает многопоточность (multithreading). 

Разработка этого Задания начинается “с нуля”. Оно не имеет отношения к первым 4-м Заданиям этого семестра.

Текст Домашнего задания на английском языке доступен на  iTunes в пункте “Programming: Project 5: Image Gallery″. На русском языке вы можете скачать Задание 5 здесь: Задание 5.pdf.

Для решения Задания 5 необходимо ознакомиться с Лекцией 11Лекцией 12 и началом Лекции 13.

Мое решение Задания 5 находится на Github для iOS 11 и на Github для iOS 12 в папке ImageGallery_V. Для этого поста это вариант ImageGalleryOnly.

Центральной частью этого Задания 5 является коллекция изображений Collection View, которая моделирует Галерею Изображений Image Gallery. Необходимо обеспечить ее работоспособность, настроить ее параметры для отображения изображений в удобной и визуально привлекательной форме, подключить определенные жесты для операций над ее элементами, а также наделить ее механизмом Drag & Drop, который позволит добавлять изображения из других приложений, например, поисковой системы Google, и избавляться от ненужных элементов, кидая их в «Мусорный контейнер». В приложении предполагается создание целой серии таких тематических Галерей Изображений, каждой из которых будет дано имя, а список имен всех Галерей размещен в таблице Table View, которую тоже можно будет редактировать.

Логически выполнение обязательных пунктов Задания 5 распадается на две части: первая часть ( ей посвящен этот пост) будет обеспечивать работу одной Галереи Изображений Image Gallery и будет использовать исключительно коллекцию Collection View, а вторая часть будет обеспечивать работу со списком имен Галерей Изображений с помощью таблицы Table View, функционирование которой мы отработаем отдельно, а затем подстыкуем к ней коллекцию Collection View, уже настроенную под Галерею изображений Image Gallery.

Вторая часть будет представлена в следующем посте.

Читать далее

Лекция 17 CS193P Fall 2017 — Core Motion & Camera.

Лекция 17 посвящена некоторых специфических API доступа к оборудованию (hardware) нашего устройства. Рассматриваются два API: это Core Motion, отвечающее, главным образом, за определение местоположения устройства в пространстве в процессе перемещения устройства, и Фотокамера (Camera), с помощью которой мы можем сделать фотографию и/или видео и разместить их в своем приложении.

Итак, CoreMotion — это объектно-ориентированное API для доступа к первичным датчикам движения на вашем устройстве. Core Motion поставляет в приложение данные первичных датчиков Apple приборов: акселерометра (accelerometer), гироскопа (gyro) и магнитометра (magnetometer).

Класс, с помощью которого вы можете получить всю информацию как с самих датчиков, так и о наличии датчиков в приборе, называется CMMotionManager. В лекции подробно рассматриваются различные режимы получения информации как с физических датчиков, так и с абстрактного комбинированного датчика CMDeviceMotion.

Датчики движения в iOS — удивительный механизм. И надо отдать должное инженерам Apple — подключение датчиков к приложению является предельно простым, а их дальнейшее использование не ограничивает вас ни в чём. Как и все приложения, дополненные реальностью, они захватывают в первую очередь тем, что дают вам в руки инструмент для преобразования информации об окружающем вас мире в виртуальный мир вашего телефона. Профессор показывает  демонстрационный пример игры в карты Playing Cards, дополняя ее элементами реального Мира, а именно реальным ускорением свободного падения, полученным с акселерометра. Эти показания датчика движения нашего устройства (iPhone или iPad) «подцепляются» к «поведению» гравитации UIGravityBehavior, действующему в динамическом аниматоре Dynamic Animator.  Читать далее

Лекция 16 CS193P Fall 2017 — Еще больше Segues.

Вся Лекция 16 посвящена Segues. Мы уже изучили на прошлых Лекциях Show segue и Show Detail segue, которые работают в Navigation Controllers и Split View Controllers.

На Лекции 16 изучаются все оставшиеся типы Segues: Modal, Unwind, Popover, Emded.

Сначала излагается теоретическая часть по каждому виду Segue, а затем для этого вида Segue следует небольшой демонстрационный пример, показывающий Segue в действии. В результате у профессора формируется блестящий демонстрационный пример, в котором несмотря на различия Segues — Modal и Popover адаптируют свое представление на iPhone, а функционирование Emded вообще не зависит от платформы, все Segues создают новые MVCs,  а Unwind — нет, —  все они работают «бок о бок» в одном приложении и даже разделяют код.

Читать далее

Лекция 15 CS193P Fall 2017 — Alerts и Action Sheet, Notifications & KVO, «жизненный цикл» приложения.

В Лекции 15 освещаются 3 темы:

  • Экстренные сообщения Alerts и списки действий Action Sheets
  • Уведомления Notifications («радиостанции») и KVO
  • “Жизненный цикл” приложения (UIApplication, AppDelegate, Info.plist, Capabilities)

Читать далее

Лекция 14 CS193P Fall 2017 — Еще о Documents, Демонстрационный пример Persistence (постоянное хранение) и Documents.

Лекция 14 состоит из двух неравных частей :

  • первая меньшая часть является продолжением теоретической части, связанной с UIDocument и начатой на Лекции 13. Она посвящена UIDocumentBrowserViewController , прекрасному и очень мощному интерфейсу в вашем собственном приложении для создания файлов, перемещения файлов, удаления файлов, размещения их в папках, перетаскивания файлов с iCloud Drive на локальный жесткий диск.
  • вторая  часть — это огромный демонстрационный пример, охватывающий тему постоянного хранению (persistence) и тему создания приложений, ориентированных на работу с документами, на основе UIDocument и браузера документов UIDocumentBrowserViewController.

Читать далее

Лекция 13 CS193P Fall 2017 — Emoji Art Demo, Persistence (постоянное хранение) и Documents.

Лекция 13 состоит из двух неравных частей :

  • первая меньшая часть является продолжением демонстрационного примера Emoji Art в плане работы с текстовым полем UITextField при пополнении коллекции эмоджи Collection View,
  • вторая  часть — чисто теоретическая и посвящена очень важной теме — постоянному хранению (persistence) и работе с документами UIDocument

Продолжение демонстрационного примера Emoji Art и UITextField

Демонстрационный пример заключается в следующем: в приложении Emoji Art, полученном в прошлый раз, создается текстовое поле, которое появляется прямо в нашей небольшой коллекции эмоджи UICollectionView, и с помощью этого текстового поля вы сможете добавлять новые эмоджи в эту коллекцию.

Читать далее

Лекция 12 CS193P Fall 2017 — Drag&Drop, таблица Table View, коллекция Collection View и текстовое поле Text Field.

Если Лекция 11 представляет собой в основном теоретическую часть, то Лекция 12 является огромным демонстрационным примером, показывающим возможности механизма Drag & Drop, таблицы Table View и коллекции Collection View в действии. Лишь в самом конце Лекции 12 профессор рассматривает пока только теоретически  текстовое поле UITextField, демонстрационный пример для которого по техническим причинам перенесен а Лекцию 13.

Центральной частью Лекции 12 является демонстрирование возможностей коллекции Collection View как двумерного средства размещения информации неограниченного объема с помощью пользовательских (Custom) элементов items, так и настройки коллекции Collection View на двустороннюю работу с механизмом Drag & Drop.

Если на Лекции 11 было показано, как подключить механизм Drop для обычного UIView, то на Лекции 12 все внимание уделено коллекции Collection View, с помощью которой можно не только создавать коллекцию эмоджи, но использовать их с помощью механизма Drag & Drop как для для создания живописных эмоджи шедевров, так и для поиска в Google, например, в другом приложении — Safari.

Профессор показывает, как работает механизм Drag & Drop в “Мире” коллекции Collection View, и это выглядит почти в точности, как и в “Мире” НЕ Collection View. Единственная разница между Drag в “Мире” и  коллекции Collection View состоит в том, что Collection View помогает вам с indexPath элемента коллекции, который вы хотите перетаскивать Drag. Она знает, где находится ваш палец и интерпретирует это как indexPath элемента коллекции, который вы “перетаскиваете” в настоящий момент или как indexPath элемента коллекции, куда вы “бросаете”что-то в данный момент. Так что коллекции Collection View снабжает вас indexPath, а в остальном это абсолютно то же самое.

Читать далее