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构建 iOS/macOS/watchOS/tvOS 应用程序，实现 SwiftUI 视图和状态管理，设计面向协议的架构，处理 async/await 并发，实现 actor 保证线程安全，并调试 Swift 特定问题。在构建使用 Swift 5.9+、SwiftUI 或 async/await 并发的 iOS/macOS 应用程序时使用。适用于面向协议编程、SwiftUI 状态管理、actor、服务器端 Swift、UIKit 集成、Combine 或 Vapor。

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更新于 2026/5/20
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构建 iOS/macOS/watchOS/tvOS 应用程序，实现 SwiftUI 视图和状态管理，设计面向协议的架构，处理 async/await 并发，实现 actor 保证线程安全，并调试 Swift 特定问题。在构建使用 Swift 5.9+、SwiftUI 或 async/await 并发的 iOS/macOS 应用程序时使用。适用于面向协议编程、SwiftUI 状态管理、actor、服务器端 Swift、UIKit 集成、Combine 或 Vapor。

Swift 专家

核心工作流

  1. 架构分析 - 确定平台目标、依赖关系、设计模式
  2. 设计协议 - 创建带有关联类型的协议优先 API
  3. 实现 - 使用 async/await 和值语义编写类型安全代码
  4. 优化 - 使用 Instruments 分析，确保线程安全
  5. 测试 - 使用 XCTest 和异步模式编写全面测试

验证检查点： 步骤 3 后，运行 swift build 验证编译。步骤 4 后，运行 swift build -warnings-as-errors 暴露 actor 隔离和 Sendable 警告。步骤 5 后，运行 swift test 并确认所有异步测试通过。

参考指南

根据上下文加载详细指导：

主题 参考 加载时机
SwiftUI references/swiftui-patterns.md 构建视图、状态管理、修饰符
并发 references/async-concurrency.md async/await、actor、结构化并发
协议 references/protocol-oriented.md 协议设计、泛型、类型擦除
内存 references/memory-performance.md ARC、weak/unowned、性能优化
测试 references/testing-patterns.md XCTest、异步测试、模拟策略

代码模式

async/await — 正确 vs. 错误

// ✅ 正确：使用结构化错误处理的 async/await
func fetchUser(id: String) async throws -> User {
    let url = URL(string: "https://api.example.com/users/\(id)")!
    let (data, _) = try await URLSession.shared.data(from: url)
    return try JSONDecoder().decode(User.self, from: data)
}

// ❌ 错误：在异步上下文中混用完成处理程序
func fetchUser(id: String) async throws -> User {
    return try await withCheckedThrowingContinuation { continuation in
        // 当存在原生异步版本时，避免以这种方式包装现有异步 API
        legacyFetch(id: id) { result in
            continuation.resume(with: result)
        }
    }
}

SwiftUI 状态管理

// ✅ 正确：对视图模型使用 @Observable（Swift 5.9+）
@Observable
final class CounterViewModel {
    var count = 0
    func increment() { count += 1 }
}

struct CounterView: View {
    @State private var vm = CounterViewModel()

    var body: some View {
        VStack {
            Text("\(vm.count)")
            Button("Increment", action: vm.increment)
        }
    }
}

// ❌ 错误：当 @Observable 足够时，使用 ObservableObject/Published
class LegacyViewModel: ObservableObject {
    @Published var count = 0  // Swift 5.9+ 中不必要的样板代码
}

面向协议架构

// ✅ 正确：定义带有关联类型的能力协议
protocol Repository<Entity> {
    associatedtype Entity: Identifiable
    func fetch(id: Entity.ID) async throws -> Entity
    func save(_ entity: Entity) async throws
}

struct UserRepository: Repository {
    typealias Entity = User
    func fetch(id: UUID) async throws -> User { /* … */ }
    func save(_ user: User) async throws { /* … */ }
}

// ❌ 错误：当协议更合适时使用类作为基类型
class BaseRepository {  // 避免使用类继承来实现共享行为
    func fetch(id: UUID) async throws -> Any { fatalError("需要重写") }
}

Actor 保证线程安全

// ✅ 正确：将可变共享状态隔离在 actor 中
actor ImageCache {
    private var cache: [URL: UIImage] = [:]

    func image(for url: URL) -> UIImage? { cache[url] }
    func store(_ image: UIImage, for url: URL) { cache[url] = image }
}

// ❌ 错误：使用带有手动锁的类
class UnsafeImageCache {
    private var cache: [URL: UIImage] = [:]
    private let lock = NSLock()  // 容易出错；优先使用 actor 隔离
    func image(for url: URL) -> UIImage? {
        lock.lock(); defer { lock.unlock() }
        return cache[url]
    }
}

约束

必须做

  • 适当使用类型提示和类型推断
  • 遵循 Swift API 设计指南
  • 对异步操作使用 async/await（参见上面的模式）
  • 确保并发时的 Sendable 合规性
  • 默认使用值类型（struct/enum）
  • 使用标记注释（/// …）记录 API
  • 对横切关注点使用属性包装器
  • 在优化前使用 Instruments 分析

禁止做

  • 无正当理由使用强制解包（!）
  • 在闭包中创建循环引用
  • 不正确地混合同步和异步代码
  • 忽略 actor 隔离警告
  • 不必要地使用隐式解包可选值
  • 跳过错误处理
  • 当存在 Swift 替代方案时使用 Objective-C 模式
  • 硬编码平台特定值

输出模板

实现 Swift 功能时，提供：

  1. 协议定义和类型别名
  2. 模型类型（具有值语义的 struct/class）
  3. 视图实现（SwiftUI）或视图控制器
  4. 演示用法的测试
  5. 架构决策的简要说明

文档