从零开始编写iOS混编SDK(下)

装模作样写个前言

背景:拥有悠久历史的大型SDK,这个历史当然是Objective-C。又当然这个是没有问题的,而且每天都在服务上千万用户,但是不巧的是Apple出了一个StoreKit2,按理说每年苹果爸爸都要出很多API,这很正常。但是又不巧的是它只支持 Swift 编写,而且这样的API我估计只会成为常态,所以 Swift 化已经刻不容缓了。

结果:半夜执笔

温馨提示:本文实例代码已上传github,在文章末尾。

编译环境:Xcode13.0 Swift5.5 arm64

如有不正,请在评论区告知我。

一、Swift调用内部OC类

image
  1. 红色实线:已经完成的、且无法变更的,我们需要这样来缩减外放文件,减少暴露。

  2. 黑色实线:目前已经实现的OC侧与 Swift 侧的向下引用。

  3. 蓝色虚线:OC 与 Swift 内部类的互相调用,这也是混编最重要的工作。

问题背景:在目前已经存在OC SDK中,存在着大量的基本工具类,我们需要使Swift内部类调用到这些OC基础类。

  • 这样的工具类功能单一,耦合度低,可以有效减少 Swift 代码工程量。
  • 目前Swift编写的内部类,OC 内部类不存在调用的情况,所以我们只考虑 Swift 调用 OC 内部类的情况。

所以我们目前的任务:使TestSwift2调用TestOC2的 onlyForSwift2 方法

|Plan A:

  1. Target 中选择 SWSDKBuild PhasesTestOC2project 拖入 public
  2. SWSDK.h 中 加入 #import <SWSDK/TestOC2.h>
#import "TestOC2.h"

@implementation TestOC2
+ (void)run {
    NSLog(@"TestOC2:内部OC类,非Public接口。");
}
+ (void)onlyForSwift2 {
    NSLog(@"SwiftTest2调用%s",__func__);
}
@end

class TestSwift2: NSObject {
    static func run() -> Void {
        print("TestSwift2: Swift内部类")
        TestOC2.onlyForSwift2()
    }
}

尽管目的是达到了,但是 TestOC2.h 也因此而公开了,要明白在实际项目中,我们这样的操作可不是一个两个,所以会暴露太多代码,不可取。(而且调用一次,就要进行这样的操作太蛋疼了 III#,#)

|Plan B:

联系到我们在之前说的 modulemap 文件,进行库继承映射。

  1. 新建一个Heade.h文件,在其添加要import的头文件:
#ifndef Header_h
#define Header_h

#import "TestOC2.h"
#import "TestOC3.h"

#endif /* Header_h */
  1. 新建一个文件,将其名字改成 module.modulemap , 然后在其内编写如下。
module OCTest{
    umbrella header "Header.h"
    export *
}
  1. 在 Building Setting 内搜索 Swift Compiler - Search Paths 后,在 Import Paths 中输入目录路径。如下图所示:

    image

  2. ⚠️注意:PrefixHeader.pch文件可能存在失效的问题,可能需要删除文件以及Setting内路径。

  3. 以下是TestOC2、TestOC3内容:

@implementation TestOC2
+ (void)run {
    NSLog(@"%s",__func__);
}

+ (void)onlyForSwift2 {
    NSLog(@"SwiftTest2调用%s",__func__);
    [TestOC3 runFor_TestOC2];
}
@end
//--------------------------------------
@implementation TestOC3

+ (void)runFor_TestOC2 {
    NSLog(@"TestOC2调用了%s",__func__);
}

@end


//--------在Swift中调用TestOC2-----------
import UIKit
import OCTest

class TestSwift2: NSObject {
    static func run() -> Void {
        print("TestSwift2: Swift内部类")
        TestOC2.onlyForSwift2()
    }
}
//
2021-11-04 21:28:35.115221+0800 TestDemo[27264:7623092] +[TestOC run]
SWSDK/TestSwift.swift: run()
SWSDK/TestSwift2.swift: run()
2021-11-04 21:28:35.115688+0800 TestDemo[27264:7623092] SwiftTest2调用+[TestOC2 onlyForSwift2]
2021-11-04 21:28:35.115717+0800 TestDemo[27264:7623092] TestOC2调用了+[TestOC3 runFor_TestOC2]
2021-11-04 21:28:35.115734+0800 TestDemo[27264:7623092] +[TestOC2 run]

PLAN B明显能解决我们的问题,不暴露且可以被Swift调用,但是到现在还存在一些问题。

|Q&A:

  1. TestSwift2引用的只是TestOC2,为什么需要导入TestOC3进Header.h?
因为TestOC2引用了TestOC3, 所以不导入TestOC3,编译报错无法继续执行。
  1. 为什么PCH无效了?
 因为Module是PCH的衍生物,是由于PCH无法解决预编译文件越来越多的情况下产生的,这个在<//www.greatytc.com/p/4969b1c47bc8>中有解释。
概括为:
    代码无法直接复制粘贴在别的工程中,因为没有相同的PCH文件,可能引发找不到依赖的文件。
    依赖的头文件被隐藏了或者传递依赖很深,不直观。
    如果没有有效的管理,依赖会渐渐的膨胀,最终越来越大。
  1. 如果以后ModuleMap中导入的头文件越来越多,如何避免像PCH那样的问题呢?


ModuleMap中引用了SubModule,我们可以区分每个module的作用,来显式或者隐式的导入需要的Module。

二、ModuleMap的解决方案

|先讲一讲module.modulemap

|上英语课:

The crucial link between modules and headers is described by a module map, which describes how a collection of existing headers maps on to the (logical) structure of a module. For example, one could imagine a module std covering the C standard library. Each of the C standard library headers (<stdio.h>, <stdlib.h>, <math.h>, etc.) would contribute to the std module, by placing their respective APIs into the corresponding submodule (std.io, std.lib, std.math, etc.). Having a list of the headers that are part of the std module allows the compiler to build the std module as a standalone entity, and having the mapping from header names to (sub)modules allows the automatic translation of #include directives to module imports.

略)中国人不骗中国人:模块和头文件之间的关键链接由模块映射描述,它描述了现有头文件的集合如何映射到模块的(逻辑)结构。例如,可以想象一个模块 std 涵盖了 C 标准库。每个 C 标准库头文件(<stdio.h>、<stdlib.h>、<math.h> 等)都会通过将它们各自的 API 放入相应的子模块(std.io、 std.lib、std.math 等)。拥有作为 std 模块一部分的头文件列表允许编译器将 std 模块构建为独立实体,并且拥有从头文件名称到(子)模块的映射允许将 #include 指令自动转换为模块导入。

鲁迅说过:“好记性不如烂笔头,看万遍不如淦一遍” (逃

  1. 其实可以这么理解:SDK那么庞大,那么多文件、类,始终以一个 YourProductName.h 向外对接,离不开 Modulemap 的功劳。
framework module SWSDK {
  umbrella header "XXX.h"
 
  export *
  module * { export * }
}
  1. 上面是纯 OCFramework,所以内部就一个 SWSDK.h 文件。
  2. 下面是 OC 中混编了 Swift ,因为内部 OC 类引用 Swift 需要 #import <XXX/XXX-Swift.h>,这时候 Modulemap 也需要继承所有 Swift 开放类。
framework module SWSDK {
  umbrella header "XXX.h"
 
  export *
  module * { export * }
}
 
module SWSDK.Swift {
    header "XXX-Swift.h"
    requires objc
}

|介绍Module的使用

目前我们的modulemap长这样:

module OCTest{
    umbrella header "Header.h"
    export *
}

如果以后文件增多,目前无法满足以下情况:

  • 文件众多,不利于管理。

  • 无法区分代码功能、可能存在网络类、工具类、系统扩展类等功能不一的类。

  • 有些类也不需要频繁导入,只是偶尔使用,不需要占用编译空间。

module的更多用法

module OCCommon {
    umbrella header "Header.h"
    export *
}


/* Header.h内容
    #import "TestOC2.h"
    #import "TestOC3.h"
    #import "SWSDK.h"
    #import "TestOC.h"
*/


module OCTest{
    explicit module submodule {
        umbrella "Other" // 文件夹
        module * { export * }
    }
    
    module B {
        header "TestB.h"
        header "Other/TestNetTool.h"
        export *
    }
    
}
├── Header.h
├── Other //新增文件夹
│   ├── OtherOne.h
│   ├── OtherOne.m
│   ├── TestNetTool.h
│   └── TestNetTool.m
├── SWSDK.h
├── Swift
│   ├── TestSwift.swift
│   └── TestSwift2.swift
├── TestB.h //新增文件
├── TestB.m
├── ...// 原来文件
└── module.modulemap

新增定义 OCTest Module,其中包括一个 submodule 和一个 B module;

  • Other 是一个目录,其内涵 OtherOne , TestNetTool 两个头文件。

  • module 的搜索路径是以 modulemap 为根路径,然后填写相对路径,如果 Other 下还有一个目录,则应该这样写:umbrella "Other/目录名称"

  • submodule 多了一个修饰 explicit. 表示这个 moduleA 需要显示的调用才能使用。

  • 在同一个Module下,我们无需 import 头文件。比如 Module B 的 TestB 和 TestNetToolPS: 路径内的 **TestNetTool** 无法访问 TestB

  • 一个头文件可以存在不同的Module内,比如 TestNetTool 存在 submoduleB 中。

#import "TestB.h"

@implementation TestB
+ (void)run {
    NSLog(@"%s",__func__);
    [TestNetTool request];
}

@end

进入 Swift 调用 OC Module

import UIKit
import OCCommon
import OCTest
import OCTest.submodule

class TestSwift2: NSObject {
    static func run() -> Void {
        print("(#fileID): (#function)")
        //OCCommon
        TestOC2.onlyForSwift2()
        
        //Module B
        TestNetTool.request()
        TestB.run()
        
        //submodule
        Otherone.run() 
    }
}
//输出
2021-11-05 10:53:23.614885+0800 TestDemo[28007:7899400] +[TestOC run]
SWSDK/TestSwift.swift: run()
SWSDK/TestSwift2.swift: run()
2021-11-05 10:53:23.615341+0800 TestDemo[28007:7899400] 连接网络中...
2021-11-05 10:53:23.615365+0800 TestDemo[28007:7899400] +[TestB run]
2021-11-05 10:56:00.676746+0800 TestDemo[28029:7902689] +[OtherOne run]
  1. 如果不显式调用 OCTest.submodule,则 Otherone.run() 会报警:Cannot find 'OtherOne' in scope

  2. 想要使用子module submodule,我们必须要显示的指明 import OCFile.submodule 才能使用。

  3. import OCTest.submodule,也可以使用 Module B.

其他关键字

除此之外还有一些别的关键字可能会用到。
config_macros, export_as, private conflict, framework, requiresexclude, header, textual explicit,link,umbrella, extern, module, use export
1.link framework "MyFramework"
指明依赖的别的framework. 但需要注意的是,这个即便你写了,目前也不会自动帮你引入,类似于注释的效果。 具体有点像 Microsoft Visaul Studio 的 #pragma comment(lib ...)
2.framework module COFile
表明这个module符合于 Darwin-style(达尔文风格) framework,目前达尔文风格framework只用于 macOS 和 iOS. 有兴趣的同学可以查阅下。
3.module OCFile [system]
指明这个是一个系统module,当clang编译的时候,会考虑到它使用了系统的header,因此而忽略到警告。 方法类似的 #pragma GCC system_header. 因为系统header往往不能完全遵循C语法,所有头文件中警告信息往往不显示,除非#warning显示.
4.module OCFile [system] [extern_c]
表明module中的C代码可以被C++使用

文章到这里就结束了,没有下面老师的文章就没有本篇文章,感谢🙏

//www.greatytc.com/p/4969b1c47bc8

//www.greatytc.com/p/d5ca6f0b9ec8

//www.greatytc.com/p/b4f88651f069

//www.greatytc.com/p/ce49d8f32f77

//www.greatytc.com/p/691438e37df7

以下是本篇文章的Demo地址,在Xcode13.0上可编译
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