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创建项目
首先,打开Xcode,新建一个项目,Xcode将提示选择一个工程模板。由于我们将从零开始学习,请在左侧窗口选则iOS/Application
,右侧窗口选择Empty Application
,点击Next
,然后在Product Name
项填入SwiftCounter
,Language
注意选择Swift
,再点击Next
,选择项目保存的路径,最后点击Create
即可完成项目创建。
项目新建完成后,我们可以看到工程中已经自动生成了AppDelegate.swift
文件。
应用代理类(AppDelegate)
AppDelegate
类中定义了app进入不同生命周期(包括app启动动、闲置、进入后台、进入前台、激活、完全退出)时的回调方法。实际上在app启动时,app会自动执行一个叫main
的入口函数,它通过调用UIApplicationMain
函数来创建出AppDelegate
类实例,并委托其实现app在不同生命周期的定制行为。
屏幕(Screen)、窗口(Window)和视图(View)
在app启动完成的回调方法application:didFinishLaunchingWithOptions
中,首先创建一个UIWindow
对象。在此,我先简单介绍一下iOS开发中基本UI元素:
UIScreen
代表一块物理屏幕;UIWindow
代表一个窗口,在iPhone上每个app一般只有一个窗口,而在Mac上一个app经常有多个窗口;UIView
代表窗口里某一块矩形显示区域,用来展示用户界面和响应用户操作;UILabel
和UIButton
,继承自UIView
的特定UI控件,实现了特定的样式和行为。
继续看application:didFinishLaunchingWithOptions
中的默认实现:
self.window = UIWindow(frame: UIScreen.mainScreen().bounds) window!backgroundColor UIColorwhiteColor() makeKeyAndVisible()
首先,它通过获取主屏幕的尺寸,创建了一个跟屏幕一样大小的窗口;然后将其背景色为白色;并调用makeKeyAndVisible()
方法将此窗口显示在屏幕上。
视图控制器(ViewController)
在iOS开发中,主要使用ViewController
来管理与之关联的View、响应界面横竖屏变化以及协调处理事务的逻辑。每个ViewController
都有一个view
对象,定制的UI对象都将添加到此view
上。
为了给计时器创建页面并实现功能,我们需要新建一个视图控制器,命名为CounterViewController
:点击文件,新建文件,类型选择Swift
,然后输入类名CounterViewController
,确定。
import UIKit class CounterViewController UIViewController { override func viewDidLoad() { super() } }
其中重载的方法viewDidLoad
非常重要,它在控制器对应的view
装载入内存后调用,主要用来创建和初始化UI。
在介绍如何定制计时器UI之前,我们需要先将CounterViewController
的view
跟app中唯一的窗口Window
关联起来。完成此操作只需在application:didFinishLaunchingWithOptions
中加一行代码:
rootViewController CounterViewController 这样view
会自动添加到Window
上,用户启动app后直接看到的将是CounterViewController
中view
的内容。创建计时器UI界面
在Xcode中创建UI的方法有很多种,包括使用
Nib
或Storyboard
文件的可视化方式,以及使用纯代码的方式。由于代码创建UI是可视化创建UI的基础,本篇教程只介绍使用代码创建UI的方式。先看一下我们最终的UI效果图:
在view上方,我们将定义一个标签 UILabel
来显示剩余时间;在view下方,我们定义了一排橘黄色的按钮 UIButton
,接受用户点击操作;在view最下方,我们定义了 启动/停止
按钮和复位
按钮,接受用户点击操作。为了能保存和引用这些UI控件,我们要为它们创建属性:
///UI Controls var timeLabelUILabel? //显示剩余时间 timeButtons: UIButton[]? //设置时间的按钮数组 startStopButton//启动/停止按钮 clearButton//复位按钮注意,所有的UI变量类型后面都带了
?
号,表示它们是Optional
类型,其变量值可以为nil
。Optional
类型实际上是一个枚举enum
,里面包含None
和Some
两种类型。nil
其实是Optional.None
,非nil
是Option.some
,它通过Some(T)
来包装(wrap
)原始值,详细解释请参考Swift之?和!。Swift中非
Optional
类型(任何不带?
号的类型)必须通过设置默认值或在构造函数init
中完成初始化。前面有提到,ViewController
中的UI控件主要是在viewDidLoad
方法中进行创建和初始化的,所以我们必须将UI控件设置为Optional
类型。其次,考虑到时间按钮的样式和功能基本相同,而且以后可能会增加或删减类似按钮,我们使用一个数组
timeButtons
来保存所有的时间按钮。同时,因为每个按钮的显示标题跟点击后增加的时间不同,我们还需要定义一个数组timeButtonInfos
来保存不同按钮的信息:let timeButtonInfos = [("1分", 60), ("3分"180"5分"300"秒"1)]timeButtonInfos在初始化之后不会再有改变,所以我们使用
let
将其定义为常量。它是一个数组,其中每个元素是一个元组(tuple
),包含了对应按钮的标题和点击后增加的秒数。由于UI创建的代码比较多,全部写到
viewDidLoad
中会很乱。所以接下来,我们定义了3个方法,分别用来完成3部分UI控件的创建:///UI Helpers setupTimeLabel() { timeLabel () timeLabeltextColor font UIFont(namenilsize: 80) blackColortextAlignment NSTextAlignmentCenter viewaddSubviewtimeLabel) 这个方法首先使用默认构造函数UILabel()
创建了一个UILabel实例并赋值给timeLabel属性。然后将timeLabel
文本颜色设置为白色、字体设置为80号大小的默认字体、背景色设为黑色,标签中的文本设置为居中对齐。具体UILabel的使用方法,请参考UILabel。需要注意的是,在赋值时,每个
timeLabel
后都带上了一个!
号,这是因为timeLabel
实际上是Optional
类型,它像一个黑盒子一样包装了(wrap
)原始值,所以在使用它的原始值时必须先用!
操作符来拆包(unwrap
),详细解释请参考Swift之?和!。最后,我们将
timeLabel
添加到了控制器对应的view
上。
- 创建一组时间按钮
setuptimeButtons{ var buttons[] [] for indextitle_)) in enumeratetimeButtonInfos) { let buttonUIButton () buttontag index //保存按钮的index setTitle"\(title)"forStateUIControlStatenormal) orangeColorsetTitleColor(),242)">) HighlightedaddTargetaction: "timeButtonTapped:"forControlEventsUIControlEventsTouchUpInsidebuttons += button ) } timeButtons buttons 首先我们创建了一个空数组,用来临时保存生成的按钮。接下来,考虑到在timeButtons
中指定位置index
的button对应的是timeButtonInfos
中相同位置的信息,我们需要获得这个index
。通过使用
enumerate
全局函数我们可以为timeButtonInfos
创建一个包含index
以及数组中元素(也是元组)的元组(index,(title,_))
。由于暂时用不到timeButtonInfos
中元组的第二个参数(点击增加的时间),我们使用_
替代命名,表示不生成对应的变量。接着在每次循环开始,我们创建了一个
UIButton
实例。每个继承自UIView
的类(包括UIButton
)都继承了属性tag
,它主要用一个整数来标记某个view。此处,我们将按钮信息所在的index
赋值给button.tag
,用来标记button对应的信息所处的位置。接着我们设置了按钮的标题、背景色、不同点击状态下的标题颜色等,具体UIButton的使用方法请参考UIButton。
除了显示作用,按钮还可以响应用户的点击操作。我们通过
addTarget:action:forControlEvents:
方法给button
添加了可以响应按下按钮并抬起
操作的回调方法:timeButtonTapped:
。最后我们将这个临时按钮加入
buttons
数组,并将此按钮添加到视图上。当所有按钮创建完毕,我们将这个临时按钮数组赋值给
timeButtons
,以方便日后引用。
- 创建2个操作按钮
setupActionButtons{ //create start/stop button startStopButton startStopButtonredColor"启动/停止""startStopButtonTapped:") clearButton clearButton"复位""clearButtonTapped:") 上面方法中分别为startStopButton
设置了点击后的回调方法startStopButtonTapped:
;为clearButton
设置了点击后的回调方法clearButtonTapped:
。接着,我们简单定义了这几个所需的按钮按下回调方法:
///Actions & CallbacksstartStopButtonTappedsender{ } clearButtonTappedtimeButtonTappedupdateTimertimerNSTimer 然后在viewDidLoad
方法中,我们通过调用上面定义好的UI创建方法来创建主页面:///Overrides{ () () () 在Xcode中使用快捷键CMD+R
运行app,发现预想中的界面并没有出现,这是因为我们还没有设置每个UI控件的位置和大小。实际上,所有继承自
UIView
的UI控件类都可以使用init:frame:
构造函数来创建指定位置、大小的UI控件。如果你的app只支持一种方向的屏幕(比如说竖屏),这样做是没问题的;但如果你的app需要同时支持竖屏和横屏,那么最好重载
ViewController
中的viewWillLayoutSubviews
方法。这个方法会在ViewController
中的视图view
大小改变时自动调用(横竖屏切换会改变视图控制器中view
的大小),也提供了最好的时机来设置UI控件的位置和大小。所以我们在
CounterViewController
中重载此方法,并为每个UI控件设置了合适的位置和大小:viewWillLayoutSubviewsframe CGRectMake(1040sizewidth-20120) gap ( width - 10*2 - CGFloattimeButtonscount) * 64/ count ) ) { buttonLeft = 10 + 64 + gap* buttonLeftheight44} 20100) +100+) 在iOS设备中,视图坐标系是以左上角(0,0)
为原点,使用CGRect
结构体来表示一个矩形位置,使用CGRectMake
全局函数来创建矩形结构体的实例。每个继承自UIView
的UI类都有一个类型为CGRect
的frame
属性,用来保存其在父view中的位置。我们首先设置了
timeLabel
的frame,其左上角为(10,40)
,宽度为整个view
的宽度-20(为右边也留出10的边),高度为120;其次我通过循环整个时间按钮数组,为每个按钮设置了合适的frame。这里为了让时间按钮的排列能够自动适应不同屏幕的宽度,我们先计算中每个按钮之间的间距
gap
,然后根据gap
、按钮的宽度64
来确定每个按钮的左边距buttonLeft
,并最终得到每个按钮的frame
。最后,我们为
startStopButton
按钮和clearButton
也设置了合适的frame。竖屏模式iPhone4S下,各控件通过计算后得出的frame值如下:
此时,再次
CMD+R
运行app,就能看到预期的界面了。添加逻辑功能
- 设置时间
- 启动和停止倒计时
- 在计时完成后进行提醒
1. 设置时间
在使用倒计时器时,我们发现每次点击时间按钮,当前倒计时的时间会累加;而当开始倒计时时,倒计时的时间又会递减。这些操作都牵扯到一个重要的状态:当前倒计时的时间,而且这个状态是不断变化的。
所以我们考虑为这个状态定义一个变量,表示
当前倒计时剩余的秒数
:remainingSecondsInt 0我们期望当用户点击时间按钮时,app内部会增加
remainingSeconds
的值;当点击复位按钮时,会设置remainingSeconds
的值为0;当计时开始时,会逐秒减少remainingSeconds
的值。并且当remainingSeconds
发生变化时,能够及时更新UI,在timeLabel
上显示正确的剩余时间。为实现这些功能,首先我们在时间按钮和复位按钮点击的回调方法中对
remainingSeconds
值作调整:{remainingSeconds 0 { let seconds[sendertag] seconds 按钮回调方法中的唯一参数sender
,代表触发此回调方法的控件。在timeButtonTapped:
方法中,我们通过控件的tag来找到对应的按钮的信息。按钮信息是一个元组,其中第二个参数存储着每次点击按钮需要增加的秒数,我们将此秒数增加到remainingSeconds
上。现在在设置或复位时间时,
remainingSeconds
的值可以正常更新了,我们需要考虑如何让UI界面也能及时显示剩余时间。通常的做法,是在按钮的回调方法中,除了设置remainingSeconds
的值,也同时通过设置timeLabel
的text
属性来更新UI。这种做法可以解决问题,但并不最佳方案,因为我们除了需要在timeButtonTapped:
中设置UI;也需要在clearButtonTapped:
中设置UI;还需要在计时器启动后,在适当的回调中逐秒递减时设置UI。这样会造成很多重复的代码,且难于管理。其实我们可以使用更
Swift
的方式来解决状态跟UI的同步问题:使用属性的willSet
和/或didSet
方法,请参考Property Observers。0{ willSetnewSecondsmins newSeconds/60 seconds %60 text Nsstringformat:"%02d:%02d"mins) 在此,我们给remainingSeconds
属性添加了一个willSet
方法,这个方法会在remainingSeconds
的值将要变化的时候调用,并传入变化后的新值作为唯一参数。在这个方法里,我们先通过整除
/
和取余%
的方式得到倒计时秒数对应的分钟,和除分钟数外的秒数。假如新值为80(秒),那么计算后,mins值为1,second值为20。然后,我们通过使用Objective-C中定义的字符串类型
Nsstring
来格式化这两个数值,让其显示为分钟:秒钟
的形式:比如新值为80,那么格式化后的字符串为01:20
。这里多提一句,Swift中提供了自带的String
类,它能跟Obejctive-C
定义的Nsstring
互相兼容。在使用Swift
编程时,我们主要使用String
来处理字符串,但由于String
类目前还没有提供格式字符串相关的方法,我们只能求助于Nsstring
类型。2.启动和停止倒计时
通过点击
启动/停止
按钮,我们可以启动或停止倒计时。这种操作能让计时器呈现2种不同的状态:正在计时 和 没有计时。为了实现此功能,我们定义了一个布尔类型变量isCounting
:isCountingBool = false同时,在启动计时器后,我们需要每间隔1秒钟就更新一次UI界面的剩余时间。为实现这种定时触发的功能,我们需要用到
Foundation
库中定义的NSTimer。为此我们定义了一个
NSTimer
类型变量timer
:?
接着,在用户点击启动/停止
按钮时触发的回调方法startStopButtonTapped:
中,我们切换了isCounting
的状态:
isCounting = !isCounting 同样,为了实现界面同步,我们为isCounting
属性添加了willSet
方法:falsenewValue{ if newValue timer scheduledTimerWithTimeIntervaltargetselector"updateTimer:"userInforepeats: true} else timer?.invalidatenil } setSettingButtonsEnabled() } }
当isCounting
的新值newValue
为true
时,我们将通过调用NSTimer
的类方法scheduledTimerWithTimeInterval:target:selector:userInfo:repeats:
创建并启动一个每1秒钟调用1次updateTimer:
方法的timer,并将返回的实例保存到timer
中。
同时我们定义了updateTimer:
方法来更新当前的倒计时时间:
-= 1 false时,我们将暂停timer
并将timer
设置为nil
。此处对timer使用了?
修饰符,意思是只有timer
是非nil时才做拆包,并调用后面的方法,否则什么也不做。?
的用处很多,善用它能写出更安全的代码。此外,由于时间按钮和复位按钮只在计时器停止时起作用,在计时器启动时无效,我们还提供了辅助方法
setSettingButtonsEnabled:
用来设置这些按钮在不同isCounting
状态下的样式(settingButtons是指在设置时间时,也就是计时器停止时可以操作的按钮):enabledBoolfor button ! enabled enabled alpha enabled ? 1.0 : 0.3 } enabled 0.3 }
3.在计时完成后进行提醒
当倒计时自然结束时(不是人为点击启动/停止
按钮来停止),如果当前app还处于激活状态(用户没有按Home
键退出),那么我们此时将弹出一个警告窗口(UIAlertView),来提示倒计时已完成:
1 <= alert UIAlertViewalerttitle = "计时完成!" message "" addButtonWithTitle"OK"show} 我们使用通用构造函数创建了一个UIAlertView
实例,设置好标题和按钮,最后调用show()
方法将其显示出来。效果参照下图:很多情况下,用户在app计时未结束时就离开了计时器app(计时器处于未激活状态),那么当计时完成时,我们如何来通知用户呢?对这种情况,我们可以使用系统的本地通知UIlocalnotification。我们先定义一个辅助方法
createAndFirelocalnotificationAfterSeconds:
来创建和注册一个N秒钟后的本地提醒事件:createAndFirelocalnotificationAfterSecondssecondsIntUIApplicationsharedApplicationcancelAlllocalnotifications() notification UIlocalnotification() timeIntervalSinceNow bridgetoObjectiveCdoubleValue notificationfireDate NSDatetimeIntervalSinceNow:timeIntervalSinceNow); timeZone NSTimeZonesystemTimeZone(); alertBody "计时完成!"; schedulelocalnotification); 在方法实现中,我们先调用cancelAlllocalnotifications
取消了所有当前app已注册的本地消息。之后创建了一个新的本地消息对象notification
。接下来我们要为notifcation设置消息的激活时间。我们通过
NSDate(timeIntervalSinceNow: double)
构造器创建了从当前时间往后推N秒的一个时间。由于方法接受的参数timeIntervalSinceNow
是double
类型,我们先将Int
类型seconds
通过bridgetoObjectiveC()
方法转换成兼容的NSNumber
对象,再调用其doubleValue
方法获得对应的值。如同
String
之于Nsstring
,Swift中的Int
、Float
类都能跟Objective-C
中的NSNumber
类互相兼容。由于Swift中没有提供将Int
转换为double
类型的方法,我们也不得不求助于NSNumber
,通过bridgetoObjectiveC()
方法将Int
对象转换成对应的NSNumber
对象。之后我们将本地消息的时区设置为系统时区,提示消息为“计时完成!”。并最终完成此消息的注册。
接下来,我们更新了
启动/停止
按钮响应的startStopButtonTapped:
回调方法:isCountingisCounting remainingSeconds} 在启动计时器时创建并注册计时完成时的本地提醒;当计时器停止时,取消当前app所注册的所有本地提醒。值得注意的是,在iOS8中使用本地消息也需要先获得用户的许可,否则无法成功注册本地消息。因此,我们将询问用户许可的代码片段也添加到了app启动后的入口方法中(
AppDelegate
中的didFinishLaunchingWithOptions
)://register notificationapplicationregisterUserNotificationSettingsUIUserNotificationSettingsforTypesUIUserNotificationTypeSound | Alert | Badgecategoriesnil ))
最终本地消息提醒的效果参考下图:
至此,一个完整的倒计时app已开发完毕。
后记
通过完成此教程,我对Swift
语言的理解也更进了一步。Swift
是一门全新的语言,作为开发者,我们需要不断加深对这门语言的理解,并灵活使用语言提供的特性来编程。虽然在开发中还需要大量使用Cocoa(Touch)
中提供的Objective-C
类库,但编程的方式已经完全改变了,不仅仅是将Objective-C
代码翻译成Swift
代码,而需要在代码层面进行重新思考。
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