iOS vývoj so SwiftUI: Viacvláknovosť pre responzívne aplikácie

V najnovšej lekcii z kurzu CS193p na Stanforde sa profesor Hegarty venoval fascinujúcemu svetu viac nitovania v iOS vývoji pomocou SwiftUI. Po krátkej revízii SwiftData sa kurz presunul k vysvetleniu dôležitosti a princípov viac nitovania pre vytváranie responzívnych a efektívnych aplikácií. Zistili sme, že správne zvládnutie viac nitovania je kľúčové na zamedzenie zaseknutí používateľského rozhrania (UI), čo by mohlo viesť k frustrácii používateľa a následnému odstráneniu aplikácie.

Kľúčové poznatky

• Problém zaseknutia UI: Zaseknutie UI je v mobilných aplikáciách neakceptovateľné.
• Viac nitovanie: Umožňuje súčasnú (alebo striedajúcu sa) činnosť viacerých úloh, čím zlepšuje výkon a responzivitu.
• Aktéri: Riešia problém pretekov dát pri zdieľaní dát medzi vláknami. Zabezpečujú, že k dátam pristupuje len jedno vlákno naraz.
• async a await: Kľúčové slová pre prácu s asynchrónnym kódom. async označuje funkciu, ktorá môže byť pozastavená, zatiaľ čo await indikuje potenciálne blokujúcu operáciu.
• Sendable protokol: Zaisťuje bezpečnosť dát pri prenose medzi aktérmi a zabraňuje tak pretekom dát.
• Úlohy (Tasks): Umožňujú spustenie asynchrónneho kódu v samostatnom kontexte, čo prispieva k lepšiemu výkonu aplikácie.

Prečo je viac nitovanie dôležité?

Predstavte si, že vaša aplikácia sťahuje veľký súbor z internetu. Ak by sa táto operácia vykonávala v hlavnom vlákne (vlákne UI), obrazovka by zamrzla a aplikácia by nereagovala na žiadne príkazy používateľa. To je nežiaduce! Viac nitovanie umožňuje sťahovanie súboru v samostatnom vlákne, zatiaľ čo UI zostáva responzívna a používateľ môže pokračovať v práci s aplikáciou.

Aktéri: Strážcovia dátovej bezpečnosti

Keďže viac vlákien pracuje súčasne, vzniká riziko tzv. pretekov dát (data races). Predstavte si dve osoby, ktoré sa snažia odomknúť rovnaký zámok naraz – výsledok je nepredvídateľný a môže viesť k problémom. Aktéri prichádzajú na pomoc ako strážcovia dátovej bezpečnosti.

Aktéri zabezpečujú, že k zdieľaným dátam pristupuje len jedno vlákno naraz. Všetky funkcie v rámci aktora sú izolované a vykonávajú sa sériovo, čo zaručuje predvídateľný priebeh programu. To je obrovský pokrok oproti tradičnému viac nitovaniu, kde je správa dát oveľa náročnejšia.

async a await: Asynchrónne programovanie v praxi

Swift ponúka elegantné riešenie pre prácu s asynchrónnym kódom pomocou kľúčových slov async a await. Označenie funkcie ako async signalizuje, že funkcia môže byť pozastavená počas vykonávania (napríklad pri sťahovaní dát z internetu). Kľúčové slovo await sa používa na označenie miesta, kde by operácia mohla trvať dlhšie a program by mal počkať.

Sendable protokol: Bezpečnosť prenosu dát

Pre bezpečnú komunikáciu medzi aktérmi je dôležité zabezpečiť, aby prenášané dáta boli „sendable“. Štruktúry (structs) sú často sendable, pretože sa pri prenose vytvára ich kópia. Triedy (classes) zvyčajne nie sú sendable kvôli svojej meniteľnosti. Aktéri samotní sú inherentne sendable.

Zhrnutie a odporúčania

Lekcia CS193p nám ukázala, že viac nitovanie je nevyhnutnou súčasťou moderného iOS vývoja. Použitím aktérov, async a await kľúčových slov a sendable protokolov môžeme vytvárať responzívne a efektívne aplikácie, ktoré sa vyhýbajú zaseknutiu UI a zaisťujú plynulú používateľskú skúsenosť.

Ak ste iOS vývojár alebo chcete začať s vývojom mobilných aplikácií pre Apple zariadenia, venujte čas štúdiu viac nitovania. Je to kľúčová zručnosť, ktorá vám pomôže vytvárať profesionálne a kvalitné aplikácie. Experimentujte s príkladmi z lekcie CS193p a postupne si osvojte princípy asynchrónneho programovania.

Zdroje

• Originálne video
• online.stanford.edu
• CS193p – Vyvíjanie aplikácií pre iOS

Približne 210 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 1.05 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.