SwiftUI之状态管理全解析

引言

在 SwiftUI 中，状态管理是构建交互式和动态用户界面的核心。状态代表着应用程序的数据，当这些数据发生变化时，SwiftUI 会自动更新与之关联的视图，以反映最新的状态。本文将详细介绍 SwiftUI 中几种常见的状态管理方式，包括 @State、@Binding、@ObservedObject、@EnvironmentObject 和 @StateObject，并探讨它们的使用场景、初始化、默认值设置以及注意事项。

一、@State

1.1 基本概念

@State 是 SwiftUI 中用于管理视图私有状态的属性包装器。它通常用于存储简单的值，如布尔值、整数、字符串等，并且只能在结构体视图中使用。当 @State 变量的值发生变化时，SwiftUI 会重新计算并更新依赖于该变量的视图部分。

1.2 初始化与默认值

@State 变量必须在声明时进行初始化，因为它代表着视图的初始状态。可以为其提供一个默认值，这个默认值将作为视图首次显示时的状态。

import SwiftUI

struct StateExampleView: View {
   
    // 初始化 @State 变量并设置默认值
    @State private var isFavorite = false

    var body: some View {
   
        Button(action: {
   
            self.isFavorite.toggle()
        }) {
   
            Text(isFavorite ? "已收藏" : "收藏")
        }
    }
}

在上述代码中，isFavorite 是一个 @State 变量，初始值为 false。当按钮被点击时，isFavorite 的值会取反，视图会相应地更新显示内容。

1.3 注意事项

• 私有性：@State 变量应该是私有的，因为它是视图的内部状态，不应该被外部视图直接访问或修改。
• 值类型：@State 通常用于存储值类型（如结构体、枚举），因为值类型的赋值会创建一个新的副本，这有助于 SwiftUI 检测状态的变化。
• 视图重建：当 @State 变量的值发生变化时，SwiftUI 会重新计算整个视图的 body 属性，因此应避免在 body 中执行昂贵的操作。

二、@Binding

2.1 基本概念

@Binding 用于在不同视图之间共享状态，实现双向数据绑定。它允许一个视图修改另一个视图的状态，通常用于将父视图的 @State 变量传递给子视图。

2.2 初始化与使用

@Binding 变量不能直接初始化，它必须通过外部传递的 Binding 实例进行赋值。通常在父视图中使用 $ 符号将 @State 变量转换为 Binding 实例，并传递给子视图。

import SwiftUI

// 子视图
struct TextFieldView: View {
   
    @Binding var text: String

    var body: some View {
   
        TextField("输入文本", text: $text)
    }
}

// 父视图
struct BindingExampleView: View {
   
    @State private var inputText = ""

    var body: some View {
   
        VStack {
   
            // 将 @State 变量转换为 Binding 并传递给子视图
            TextFieldView(text: $inputText)
            Text("你输入的文本是: \(inputText)")
        }
    }
}

在上述代码中，TextFieldView 接收一个 @Binding 变量 text，并将其绑定到 TextField 上。父视图 BindingExampleView 将自己的 @State 变量 inputText 通过 $ 符号转换为 Binding 实例传递给子视图。当用户在 TextField 中输入文本时，父视图中的 inputText 会相应更新。

2.3 注意事项

• 依赖外部状态：@Binding 变量依赖于外部传递的 Binding 实例，因此必须确保在使用之前已经正确初始化。
• 数据一致性：由于 @Binding 实现了双向数据绑定，任何对 @Binding 变量的修改都会反映到原始的 @State 变量上，需要注意数据的一致性和正确性。

三、@ObservedObject

3.1 基本概念

@ObservedObject 用于观察符合 ObservableObject 协议的对象。当被观察对象的 @Published 属性发生变化时，SwiftUI 会自动更新关联的视图。@ObservedObject 通常用于管理复杂的状态逻辑，将状态和业务逻辑封装在一个独立的对象中。

3.2 初始化与使用

@ObservedObject 变量可以在视图中直接初始化，也可以通过外部传递。被观察的对象必须符合 ObservableObject 协议，并且需要使用 @Published 标记需要观察的属性。

import SwiftUI
import Combine

// 定义一个符合 ObservableObject 协议的类
class CounterViewModel: ObservableObject {
   
    // 使用 @Published 标记需要观察的属性
    @Published var count = 0

    func increment() {
   
        count += 1
    }
}

struct ObservedObjectExampleView: View {
   
    // 初始化 @ObservedObject 变量
    @ObservedObject private var viewModel = CounterViewModel()

    var body: some View {
   
        VStack {
   
            Text("计数: \(viewModel.count)")
            Button(action: {
   
                self.viewModel.increment()
            }) {
   
                Text("增加计数")
            }
        }
    }
}

在上述代码中，CounterViewModel 是一个符合 ObservableObject 协议的类，包含一个 @Published 属性 count。ObservedObjectExampleView 使用 @ObservedObject 观察 CounterViewModel 的实例。当点击按钮调用 viewModel.increment() 方法时，count 属性的值会改变，SwiftUI 会自动更新 Text 视图以显示新的计数。

3.3 注意事项

• 对象生命周期：@ObservedObject 不会管理被观察对象的生命周期，因此需要确保对象在视图使用期间不会被销毁。通常在父视图中创建对象并传递给子视图，或者使用 @StateObject 来管理对象的生命周期。
• 线程安全：@Published 属性的修改应该在主线程上进行，因为 SwiftUI 的视图更新是在主线程上执行的。如果在后台线程中修改 @Published 属性，可能会导致视图更新不一致或崩溃。

四、@EnvironmentObject

4.1 基本概念

@EnvironmentObject 用于在整个视图层次结构中共享一个 ObservableObject 实例。与 @ObservedObject 不同的是，@EnvironmentObject 可以在多个视图中轻松访问同一个状态对象，而不需要通过层层传递参数。

4.2 初始化与使用

@EnvironmentObject 变量不需要在视图中初始化，它会从视图环境中获取共享的 ObservableObject 实例。在父视图中，需要使用 environmentObject 修饰符将 ObservableObject 实例注入到视图环境中。

import SwiftUI
import Combine