回顧 2020

在去年的《一次關(guān)于 Swift 在 iOS 生態(tài)圈里的現(xiàn)狀調(diào)研》一文中, 我們分析了整個大環(huán)境的現(xiàn)狀，在文章發(fā)表后得到了大家的廣泛關(guān)注，時隔一年，我們再來看看有什么變化吧？

Swift 語言

版本變化

首先從去年的 5.2 版本，到現(xiàn)在即將發(fā)布 5.4 版本，Swift 經(jīng)歷了 2 個小的版本變化，分別是 5.3 和 5.4

其中 5.3 版本給出了以下幾個語言特性：

• SE-0276^[1]：catch 語句在捕獲 error 的時候，可以更加靈活自由，例如一次捕獲多個 error 或者對 error 的值進(jìn)行綁定。
• SE-0279^[2]：支持多個尾隨閉包，這個特性主要是為 SwiftUI 準(zhǔn)備的。
• SE-0266^[3]：enum 支持 comparable 協(xié)議，并根據(jù)順序自行決定大小
• SE-0269^[4]：在某些場景下可以避免 self 關(guān)鍵字的聲明
• SE-0281^[5]：通過 @main 關(guān)鍵字定位程序入口
• SE-0267^[6]：在函數(shù)的泛型和擴(kuò)展中就可以使用包含 where 關(guān)鍵字的語句
• SE-0280^[7]：protocol witness 匹配模型在枚舉值中的加強(qiáng)
• SE-0277^[8]：新增 Float16 的數(shù)據(jù)類型
• SE-0268^[9]：didSet 方法優(yōu)化和語義更新
• 首先在 SE-0271^[10] 中，Swift Package Manager 在資源文件的支持上有了進(jìn)一步的提升，同時，在 SE-0278^[11] 中，SPM 對本地化資源的支持也有了改進(jìn)，而且在 SE-0272^[12] 中，SPM 終于支持了二進(jìn)制形式的組件。在 SE-0273^[13]，SPM 允許我們對特定的 target 進(jìn)行特殊的依賴配置。

其中在未來的 5.4 版本又新增了以下幾個語言特性：

• SE-0287^[14]：提升了隱式成員表達(dá)式的類型推斷能力。
• SE-0284^[15]：在函數(shù)中可以定義多個可變參數(shù)。
• SE-0289^[16]：在 5.1 就公布的 Function Builder 功能正式命名為 Result Builder，并在原先的基礎(chǔ)上進(jìn)行了完善。
• SR-10069^[17]：嵌套函數(shù)支持重載
• SE-0294^[18]：新增 executable 類型的 target，使得 SE-0281^[19] 新增的特性更易于使用。
• property wrapper 除了可以作為屬性外，還可以在函數(shù)里作為本地變量。

On the road to Swift 6

在 2021 年的 1 月，Swift 社區(qū)的 Ted Kremenek^[20]，他的另一個身份是 Manager of the Languages and Runtime Team @Apple，在 swift.org forum^[21] 公布了一則名為《On the road to Swift 6》^[22]的文章

在這篇文章里，提到了一些對 Swift 6 的規(guī)劃，從大方向來說，Ted 提了三點：

1. 加速整個 Swift 軟件生態(tài)的發(fā)展：包含兼容更多的開發(fā)平臺，簡化軟件的安裝部署和大力發(fā)展各類工具庫。
2. 打造極致的開發(fā)體驗：包括更快的構(gòu)建速度，更好用的調(diào)試工具，更靈敏的代碼補(bǔ)全和更豐富的診斷信息。
3. 結(jié)合開發(fā)者的反饋進(jìn)一步發(fā)展語言特性：包括完善 API 的設(shè)計，拓展其在底層系統(tǒng)，服務(wù)器和機(jī)器學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用場景，同時對某些主流的語言特性提供支持，例如并發(fā)特性和內(nèi)存相關(guān)的特性。

同時 Swift 的核心團(tuán)隊也發(fā)生了一些變化，Saleem Abdulrasool^[23] 和 Tom Doron^[24] 作為新成員加入到核心團(tuán)隊，而 [Dave Abrahams] 則退出了核心團(tuán)隊。

這里稍微提一下的，Tom 是 SwiftNIO 的核心開發(fā)，同時在 SSWG(Swift Server Work Group) 項目中也是主要的發(fā)起者，而 Saleem 是 Swift to Windows 的核心發(fā)起者，這兩個變動結(jié)合著最開始的三個大方向，可以看出整個核心團(tuán)隊是言行一致的。

另外關(guān)于 Swift 6 的公布時間，Ted 的原話是這樣的：

Instead of announcing a specific timeline for “Swift 6”, the plan is for the community to be a part of seeing these efforts progress, with focused efforts and goals, and we release Swift 6 when those efforts culminate.

所以這樣看來，Swift 6 還是有一段時間才能與我們見面，畢竟人家說了 when those efforts culminate！

那反過來看，Swift 5 還將會是近期使用的主要版本。（PS：希望今年的 WWDC 21 不要被打臉）

技術(shù)社區(qū)

語言排行榜

同樣我們來看一看編程語言排行榜 TIOBE^[25] 和 PYPL^[26] 的情況，在 TIOBE 的排行榜中，Swift 在今年的排名是第 15 名，而 Objective-C 已經(jīng)徹底排在了 20 名之外了。

而在 PYPL 的排行榜中，Swift 和 Objective-C 的熱度還是較為接近的。

從社區(qū)的語言排行榜來看，雖然乍一看，感覺還是 Swift 和 Objective-C 共存的大環(huán)境，但其實背后也反映出，Swift 已經(jīng)被大部分開發(fā)者所接受了。

社區(qū)活躍度

同樣通過 GitHut 2.0^[27] 這個工具對 GitHub 進(jìn)行分析。

下面四張圖的 Y 軸分別代表了 Pull Requests ，Pushes，Stars，Issues 的數(shù)量，藍(lán)色的線代表 Objective-C ，淺橙色的線代表 Swift。

可以發(fā)現(xiàn)，在 Pull Request 方面，Swift 占比約 0.595%，而 Objective-C 占比約 0.335%

同時 Push 方面，Swift 占比約 0.476%，而 Objective-C 占比約 0.310%

在 Stars 方面，Swift 占比約 2.107%，而 Objective-C 占比約 1.067%

在 Issue 方面，Swift 占比約 0.767%，而 Objective-C 占比約 0.607%

總的來看，在 GitHub 的大環(huán)境中，社區(qū)中的開發(fā)者還是持續(xù)看好 Swift，也相對更加活躍，尤其在 Star 這項指標(biāo)上可以明顯看出，它高出了 Objective-C 近一倍！

商用 SDK 的技術(shù)選型

在今年我們還發(fā)現(xiàn)了一些有意思的現(xiàn)象，不少商用 SDK 也開始了 Swift 的遷移。

例如國外的 Nordic Semiconductor^[28] 公司，它是北歐的一個半導(dǎo)體公司，主營藍(lán)牙芯片，在業(yè)界屬于領(lǐng)先地位，不少使用它家芯片的團(tuán)隊會涉及到固件升級問題，無線的升級方案需要進(jìn)行固件傳輸、校驗、升級管理等動作，而這些動作都得使用它們家提供的 SDK 來完成。

在 Nordic Semiconductor 的 GitHub 頁面^[29]上，我們可以看到目前提供的商用 SDK 中，iOS 端只有 Swift 版本^[30]，而 Android 端只有 Java 版本^[31]。

同時像 Google 的 Firebase 在其 RoadMap^[32] 里也明確指出了將更加關(guān)注 Swift 的使用體驗并開始了部分改造。

相信不久的將來，會有越來越多的廠商加入到 Swift 的社區(qū)中，除了 Swift 是未來 這樣人人都懂的道理以外，這兩年新增的特性，例如 ABI 穩(wěn)定，Module 穩(wěn)定，以及 SPM 對 binary 組件的支持，都會導(dǎo)致廠商的態(tài)度改變，尤其是那些需要使用非源碼形式發(fā)布組件的廠商，畢竟這些特性從根本上解決他們面臨的工程問題。

Apple 生態(tài)

SDK 能力

同樣，我們繼續(xù)分析了 Apple Developer Documentation^[33] 下的 239 個 主題，發(fā)現(xiàn)今年的 Swift 獨占和 Objective-C 獨占的 SDK 情況如下

在 Swift 獨占方面，新增了 3 個 SDK，分別是 Developer Tools Support，System，WidgetKit，其中 System^[34] 是個用于進(jìn)行底層文件操作（low-level file operation）的庫，似乎這也是 Apple 的首個用 Swift 編寫的系統(tǒng)底層庫(PS：如果說的不對，還請各位讀者指正)；另外一個想說的重點就是 WidgetKit^[35]，這也是首次 Apple 在推廣系統(tǒng)新特性的時候強(qiáng)制要求開發(fā)者必須使用 Swift 技術(shù)，這個策略我認(rèn)為還是十分高明的，它為 Swift 技術(shù)的推廣和應(yīng)用找到了新的出路。

同時 Objective-C 獨占方面，新增了一個 SCSIControllerDriverKit^[36]，但相比于去年，Professional Video Applications^[37] 和 IOUSBHost^[38] 兩個 Objective-C 獨有的 SDK 被改造成了 Swift 和 Objective-C 都可以使用的情況，而 QTKit 被徹底廢棄了。

至此，我們發(fā)現(xiàn)了，Swift 獨占庫的數(shù)量首次大于了 Objective-C 的獨占庫，是不是很有意思！

原生 App 分析

國外的開發(fā)者 Timac^[39] 在其文章《Apple’s use of Swift and SwiftUI in iOS 14》^[40]里對 iOS14 中的 Swift 和 SwiftUI 的使用情況進(jìn)行了分析。

iOS 14.0 包含了 291 個使用 Swift 技術(shù)的二進(jìn)制文件（PS: 還有一個統(tǒng)計口徑是 351 個，不過這里面有很多程序?qū)?Swift 的使用很初級，所以 Timac 就將其排除了），這個數(shù)量比 iOS 13 多了一倍以上，另外 Swift UI 也在 iOS 14 上被廣泛使用，目前已經(jīng)有 43 個了，其中去年新增的翻譯應(yīng)用是完全使用 Swift 和 SwiftUI 編寫的 App。

iOS 中不同編程語言的發(fā)展

Timac 在其文章《Evolution of the programming languages from iPhone OS 1.0 to iOS 14》^[41]給出了很多有意思的結(jié)論。

首先，在 iOS 14 中，總共有 4173 個二進(jìn)制文件，具體的列表可以參考 iOS 14.0 (18A373) 統(tǒng)計^[42]，其中：

• 88% 使用 Objective-C
• 17% 使用 C++
• 8% 使用 Swift
• 8% 全部使用 C
• 1% 使用 SwiftUI

下面的圖是 iPhone OS 1.0 到 iOS 14.0 中，各個二進(jìn)制文件的情況，注意這里的二進(jìn)制文件可以包含多個語言，所以下表的總數(shù)可能會大于二進(jìn)制的總數(shù)，例如 iOS 14.0 里 44 + 351 + 337 + 708 + 3667 > 4173

從這個視角來看，也可以得出幾個有意思的結(jié)論：

• 首先，iOS 的每個版本都變得更加復(fù)雜
• Swift 的使用在不斷增多，而且至少目前來看，Swift 的使用已經(jīng)超過了 C
• Objective-C 的增長還是比較穩(wěn)定的
• C++ 的增長比較緩慢，或者說相當(dāng)緩慢
• C 的增加幾乎沒有變化

如果上面的圖看起來不明顯，我們可以通過這個圖來看趨勢。

當(dāng)然上面的分析是基于數(shù)量來進(jìn)行的，那么如果我們從體積上進(jìn)行分析，也就是二進(jìn)制大小的角度來看，又會得出怎樣的結(jié)論呢？

Timac 在其文章《Comparing iPhone OS 1.0 with iOS 14 using tree maps》^[43]里，也給出了一些自己的解讀。

下面是 Timac 根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)和腳本繪制出來的 iOS 14 的 tree map（矩形式樹狀結(jié)構(gòu)繪圖法）^[44]

• 其中 Preinstalled Assets 和 Linguistic Data 是與機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的預(yù)置資源
• Health 相關(guān)的內(nèi)容在 iOS 14 的占比不算小，可以看出其重視程度
• 在 iOS 3.1 之后，提供了 dyld shared cache 技術(shù)，紅色區(qū)域就是支持這個特性的 framework。

當(dāng)然，Timac 對這個結(jié)果又進(jìn)行了更細(xì)致的劃分，它的結(jié)果如下

這里我們從二進(jìn)制的大小，或者代碼量的多少來考察某個系統(tǒng)功能的重要性，我們可以明顯的看到，Apple 的人工智能推動了設(shè)備上的機(jī)器學(xué)習(xí)，如圖像和視頻中的物體檢測、語言分析、聲音分類和文本識別等技術(shù)。

所以如果未來想繼續(xù)在 iOS 上開發(fā)的話，機(jī)器學(xué)習(xí)可能會是一個必備的基礎(chǔ)知識了（PS：如果你開發(fā)過 IntentConfiguration^[45] 類型的小組件，我想你大概就明白我在說什么了）。

國內(nèi)外客戶端的使用現(xiàn)狀

數(shù)據(jù)樣本

去年我們分析了國內(nèi)外 App 使用 Swift 的情況，今年我們繼續(xù)走起。

掃描的原理借鑒了《如何檢測 iOS 應(yīng)用程序是否使用 Swift？》^[46]，這是我和好基友 OneeMe^[47] 一起編寫的。

App 排行榜的數(shù)據(jù)來源是 七麥數(shù)據(jù)^[48] 提供的，日期為 2021 年 3 月 21 日，國內(nèi)免費應(yīng)用 Top 100 榜單^[49] 和 國外免費應(yīng)用 Top 100 榜單^[50]

下面是掃描的結(jié)果：

在 GitHub 上，其實還有一份統(tǒng)計數(shù)據(jù) Snake List^[51]，是 Flexih^[52] 統(tǒng)計的，除了 Swift 技術(shù)外，還統(tǒng)計了 Weex，React Native，F(xiàn)lutter 等技術(shù)的情況，大家可以作為參考。

2021 年

在國外 Top 100 的免費應(yīng)用中，Swift 混編占比 91%。

在國內(nèi) Top 100 的免費應(yīng)用中，Swift 混編占比 59%。

在之前的文章中，《一次關(guān)于 Swift 在 iOS 生態(tài)圈里的現(xiàn)狀調(diào)研》，我們也整理過一些數(shù)據(jù)。

在 2019 年，國內(nèi)的 Swift 混編應(yīng)用占比為 22%，國外的 Swift 混編應(yīng)用占比 78%， 在 2020 年，國內(nèi)的 Swift 混編應(yīng)用占比為 30.4%，國外的 Swift 混編應(yīng)用占比 82.3%。

如果將近幾年的數(shù)據(jù)連著看，Swift 在國內(nèi)外的變化趨勢如下圖所示：

數(shù)據(jù)解讀

純看數(shù)據(jù)的話：

• 在國內(nèi)，Swift 混編占比達(dá) 59%，較去年的 30%，又增長了 29%，整體占比也已經(jīng)過半了！
• 在國外，Swift 混編占比 91%，較去年的 82.3%，又增長 9%，純 Objective-C 的應(yīng)用也只有個位數(shù)占比了。

那么我們再分析一些數(shù)據(jù)背后的內(nèi)容：

• 從表面看，除了去年提到的 BAT 之外，今日頭條，快手，滴滴，支付寶，京東，拼多多等一眾應(yīng)用也都在今年完成了 Swift 的初體驗，比較有意思的是美團(tuán)系的應(yīng)用（美團(tuán)，大眾點評，美團(tuán)外賣）目前似乎還沒有任何動靜。
• 雖然國內(nèi)的 Swift 混編占比變高，但我個人認(rèn)為，這并代表國內(nèi)大部分公司要開始轉(zhuǎn)型 Swift 技術(shù)了，這樣的變化，主要是因為去年 Apple 新增的 Widget 技術(shù)導(dǎo)致的，因為想開發(fā) Widget 必須使用 Swift 相關(guān)的技術(shù)，而上面提到的各個應(yīng)用，大多都提供了相應(yīng)的小組件。
• 如果歷史有可以借鑒的地方，那么 2021 年的國內(nèi) Swift 占比（59%）與 2019 年的國外占比（78%）還算比較接近，至少不像去年（30% 和 82.3%）的差距那么大，那么按照這個趨勢發(fā)展的話，我們是否可以預(yù)言在未來的 3-5 年內(nèi)，國內(nèi)的 Swift 混編應(yīng)用占比也將達(dá)到 90% 左右？

PS：在寫這篇文檔的時候，發(fā)現(xiàn)微博也支持小組件了，所以估計上面的這個數(shù)據(jù)又得增加 1% 了。

總結(jié)與展望

在做完了今年的調(diào)研后，我們能得出什么結(jié)論呢？

• 雖然看起來現(xiàn)階段的 Swift 還是在一個積累的過程，但隨著 WidgetKit 這個標(biāo)志性的 SDK 誕生，我相信這個發(fā)展階段會從積累階段慢慢轉(zhuǎn)向發(fā)展期，畢竟現(xiàn)在 ABI 穩(wěn)定了，Module 穩(wěn)定了，對二進(jìn)制組件的支持也有了，還有 Swift 語言本身的版本變化也逐漸穩(wěn)定了，這些都給與了 Swift 很好的支持。
• Swift 的發(fā)展方向絕不只是為了 Apple 生態(tài)體系內(nèi)的那點事兒，這個從社區(qū)的規(guī)劃也好，從 Timac 的那幾篇分析文章也好，我們都可以看出它在多元發(fā)展上的決心，Swift 真的很想破圈。
• 國內(nèi)的 Swift 發(fā)展被去年的 iOS 14 新特性給盤活了，WidgetKit 功不可沒，雖然還不能給出大部分公司都將轉(zhuǎn)型的結(jié)論，但至少絕大部分互聯(lián)網(wǎng)的頭部公司已經(jīng)兼容了 Swift 的開發(fā)，這是一個好的開始，相信在可見的未來，Apple 的轉(zhuǎn)型決心必然會讓國內(nèi)的公司會更加重視這方面工作的重要性。

在最后，我來說說這一年的一些其他見聞：

雖然不久前 Google 歸檔了 Swift for TensorFlow^[53] 項目，讓很多人看衰 Swift 在機(jī)器學(xué)習(xí)或者人工智能方面的發(fā)展，但其實我覺得是有點沒必要，Swift 在這方面的發(fā)展其實并不依賴 Google，Apple 自己在這方面就很有建樹，如果感興趣應(yīng)該看看 Machine Learning Research at Apple^[54] 這個網(wǎng)站，這才代表 Apple 和 Swift 在機(jī)器學(xué)習(xí)方面的真實水平。

另外，雖然還是能在某些技術(shù)群里看到 "Swift 無用"，"Swift 火不了"，"我們不需要用 Swift 開發(fā)" 的字眼，但這樣的數(shù)量相比于前幾年而言，真的越來越少了。

另外據(jù)我所知，字節(jié)跳動的抖音團(tuán)隊會在 2021 年的 Q2 季度全部遷移成 Swift 技術(shù)棧，這個遷移不僅是上層的業(yè)務(wù)變動，似乎也包括了底層的基礎(chǔ)庫，這意味著他們在不遠(yuǎn)的未來將會統(tǒng)一使用 Swift 進(jìn)行開發(fā)；同時，我也聽說了快手團(tuán)隊正在大力發(fā)展 Swift 方面的建設(shè)。

雖然這只是國內(nèi)諸多公司的個例，但我相信隨著這些頭部大廠的加入，Swift 成為原生開發(fā)的主流趨勢會在國內(nèi)越來越明顯，當(dāng)然不得不承認(rèn)，跨端技術(shù)在國內(nèi)也有著極大的市場份額，所以估計未來作為 iOS 端上的程序員，可能要具備 Objective-C，Swift，JavaScript/TypeScript 和 Flutter 的語言技術(shù)棧。

好了，今年的調(diào)研報告就到此結(jié)束了，我們明年見！

參考文檔

• SketchK - 一次關(guān)于 Swift 在 iOS 生態(tài)圈里的現(xiàn)狀調(diào)研
• Paul Hudson - Hacking with Swift - What’s new in Swift 5.3?^[55]
• Paul Hudson - Hacking with Swift - What’s new in Swift 5.4?^[56]
• Swift.org forum - On the road to Swift 6^[57]
• TIOBE^[58]
• PYPL^[59]
• GitHut 2.0^[60]
• Apple - Apple Developer Documentation^[61]
• Timac - Comparing iPhone OS 1.0 with iOS 14 using tree maps^[62]
• Timac - Evolution of the programming languages from iPhone OS 1.0 to iOS 14^[63]
• Timac - Apple’s use of Swift and SwiftUI in iOS 14^[64]
• Timac - 如何檢測 iOS 應(yīng)用程序是否使用 Swift？
• OneeMe - Swift App Analyzer^[65]
• Flexih - Snake List^[66]
• Apple - Machine Learning Research at Apple^[67]

參考資料