京东商城订单模块Swift探索

京东商城订单模块Swift探索

ABI Stability & Module Stability 以及Swift优势

2019年Swift 5发布，标志这门语言迎来了一个重大的里程碑。与之前的版本相比除了一些基础语法的改变，更重要的是Swift5对Apple所有平台都是ABI(Application Binary Interface) 稳定的，即二进制接口兼容；对其他平台Linux，Windows等的ABI稳定，Swift核心团队在Swift官网上也明确表示会持续跟进。

ABI稳定带来的好处显而易见，使用Swift5构建的App将可以与Swift 6的标准库对话，如下图所示。

对于开发者而言，ABI稳定更直接的效果就是Swift runtime 可以和Objective-C runtime一样被嵌入在系统OS中，不再像之前每一个App都要加入Swift的标准库。iOS系统从12.2版本嵌入Swift runtime，即iOS 12.2及以后的版本，AppStore会自动去掉APP中的Swift标准库。Swift标准库如下图所示，大致算了一下，这些库一共大概占到8、9M左右，这将极大的缩小Swift App的体积。

基于ABI stability，同一个手机不同App在run time时期可以使用不同版本的Swift，那么compile time时期有没有其他问题呢？答案显然是有的。比如，一个第三方Framework是使用不同版本的Swift构建的，那么当前的应用是无法将其导入的，在编译时就会有如下报错: Module compiled with Swift 4.2 cannot be imported by the Swift 5.0。要解决这一问题就需要 Module stability了。好在官方Swift 5.1 release notes中说明这一点已经得到解决。

显然Apple对Swift在持续加大投入，可以预期会往越来越好的方向发展。从语言本身来讲，相对于Objective-C，Swift在设计上更注重类型安全，拥有更快的运行效率与更现代、更简洁的语法，等等这些，让Swift具有了明显的优势。在一些代表性的技术社区，如Github，StackOverFlow，也能很明显的感受到Swift的热度已经远远超过了Objective-C。

业务的增长必然导致APP安装包大小的增长，京东App也不例外，Swift APP的局限也在此(需要多引入相关lib)。无论从用户的角度，还是对技术的追求，也必然不能让安装包无限制的疯长。再加上其他等等原因，过去京东APP正式版本下掉了Swift的代码。如今iOS12.2以后Swift APP包大小可控, 有理由相信苹果对这方面的优化会持续加大力度。(小Tip: 苹果官方Reducing Your App’s Size一文中有说明，同一个包通过TestFlight发布的本身会比AppStore大，所以验证包大小时不要忽略掉这点。)

在苹果对Swift语言的持续改进与开源社区热度日益增加的背景下，重启对Swift的应用是有必要的。下文会介绍订单模块的改造方案以及在改造中遇到的问题。

创建Swift订单模块

我们期望的Swift方案是能和原有的业务完全隔离解耦，能够具备随时集成与取消集成的能力，这样也方便之后的落地与扩展，也鉴于商城App组件化已完成，因而选择创建一个独立的Swift版订单模块，先移植一些二、三级页面到Swift订单模块。整体结构如下图：

Swift Objective-c混编

早期使用过Swift的朋友可能都会有印象，在使用Cocoapods管理使用Swift的三方库时，必须要在Podfile里面加入指令use_frameworks!。这个指令的作用其实就是将包含Swift的三方库作为一种动态库来引入。但这样会拖累启动速度，同时目前Swift订单模块工程中Podfile文件是自动生成的，无法单独设置use_frameworks!。即使用动态库的方案不可取。好在苹果官方解决了这个问题，Cocoapods1.5也支持了引入Swift静态库。下图是Cocoapods1.5 release的官方说明。

由上述官方说明可知，使用Swift静态库的条件已经具备。但上面同样也提到了一个问题点，如果Swift库依赖某Objective-C库，那就需要为这个Objective-C库开启“modular header”。这就是说，要么修改Swift订单模块引用的所有Objective-C的第三方库的Podspec文件，为其添加 ‘DEFINES_MODULE’=> ‘YES’，要么修改Swift订单模块的Podfile文件，添加use_modular_headers!或者在该Podfile文件中为某个单独的库配置 :modular_headers => true。这样Cocoapods会为涉及到的Objective-C的库生成module map。前面已经提到过，在商城组件化过程中Podfile文件都是自动生成的，要改动Podfile文件的生成规则可能会影响商城的所有业务。而改动第三方的Objective-C库，也将是巨大的工程。好在经过多方尝试我们发现，使用Objective-C包装一层入口即OC入口类，对外提供router路由方法调用，router方法内调用具体Swift实现，在OC入口类中引入所有需要引用的第三方Objective-C库。在这种情况下，我们的Swift模块调用Objective-C便没有了问题。在苹果官网中也找到了相对应的印证，如下图所示。

过程中遇到的问题

确定了基础方案后，剩下的就是具体的执行过程了。具体的业务按照Swift的编码习惯来实现就好。这里主要记录了遇到的几个问题。

在引入Swift库后，Swift订单工程可能会报错：Could not find or use auto-linked library 'swiftObjectiveC'。链接器找不到这个library，在Library search paths 手动设置上 "$(TOOLCHAIN_DIR)/usr/lib/swift-5.0/$(PLATFORM_NAME)"，

"$(TOOLCHAIN_DIR)/usr/lib/swift/$(PLATFORM_NAME)" 可以解决。

同时，Always Embed Swift Standard Libraries需要设置为YES，因为只有在iOS12.2以后的版本，系统才会包含Swift的标准库。当然即便这里设置为YES，AppStore也会自动为包含Swift标准库的系统做App Thinning优化

另外iOS12.2及以后系统有内置的Swift runtime，需要在 Runpath search path添加路径 /usr/lib/swift，为动态库运行时指定路径。

期望或规划

商城APP目前支持iOS9.0及以上的用户，iOS系统用户如下表已大多升级到12.2以上，也就是说绝大多数用户对Swift引入的变化是无感知的，当然我们也要兼顾低版本系统用户的体验。同时我们也要关注，业界已有为数不小的团队完全在使用Swift开发，对我们来说可以预期Swift应用是可行的且必要的。

商城部分团队之前也做过Swift的尝试，但因为ABI不稳定而被各种折磨，与商城快速迭代的实际情况不契合，再加上等等其他原因，和最初的大多数体验者一样，最后被迫转回OC；目前许多阻碍已不存在，可以从以下几个方面推动：

1.工作环境、工具支持，开发、发布、打包、集成 swift环境流程打通。

2.Swift工程架构规划，开发Swift基础组件，如网络、图片等，搭建纯Swift环境架构，同时上线切量验证。

3.业务共建，商城已完全组件化，架构层的推进不影响业务侧的储备和应用。

1、apple Importing Objective-C into Swift:  https://developer.apple.com/documentation/swift/imported_c_and_objective-c_apis/importing_objective-c_into_swift

2、CocoaPods 1.5 release notes:  http://blog.cocoapods.org/CocoaPods-1.5.0/

3、swift5.0 release notes:  https://swift.org/blog/swift-5-released/

4、swift ABI Stability:  https://swift.org/blog/abi-stability-and-more/

5、swift5.1 release notes:  https://swift.org/blog/swift-5-1-released/

6、reducing your App’s size: https://developer.apple.com/documentation/xcode/reducing_your_app_s_size#//apple_ref/doc/uid/DTS40014195-CH1-GET_SIZE_REPORT

7、京东iOS客户端组件管理实践 https://www.infoq.cn/article/jd-ios-component-management 

8、iOS操作系统用户分布数据检索 https://gs.statcounter.com/os-market-share/mobile/asia