使用@autoclosure来设计Swift API

此文是翻译

原文链接：Using @autoclosure when designing Swift APIs

Swift @autoclosure 属性用于在闭包中定义一个“被包裹”的参数。主要用于延迟执行一段（潜在的耗时、占资源大）代码到真正需要的时候，而不是在参数传递时就执行。

在Swift标准库中就有一个例子，Assert函数的使用。由于asserts仅仅在debug模式下触发，所以没必要在release模式下执行代码。这时就用到了@autoclosure：

func assert(_ expression: @autoclosure() -> Bool,
            _ message: @autoclosure() -> String) {
    guard isDebug else {
        return
    }

    // Inside assert we can refer to expression as a normal closure
    if !expression() {
        assertionFailure(message())
    }
}

上面是我理解的assert的实现，assert的真正实现在这里

@autoclosure的一个好处是对于调用位置没有影响。如果assert是用“一般”闭包的方式实现的，那它的使用是这样：

1	assert({ someConfition() }, { "Hey, it failed!" })

但是现在，它可以被当作函数接收无闭包参数来使用：

1	assert(someCondition(), "Hey it failed!")

这周，我们来看一下怎么在我们自己的代码中使用@autoclosure，以及如何使用它设计出优雅的API。

内联函数

@autoclosure的一个作用是在函数调用中内联表达式。这使得我们可以把指定的表达式做为一个参数来使用。我们来看一下下面的例子：

在iOS中，通常使用下面的API来实现view动画：

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UIView.animate(withDuration: 0.25) {
    view.frame.origin.y = 100
}

使用@autoclosure，我们可以写一个动画函数，自己创建动画的闭包，并且执行。像下面这样：

func animate(_ animation: @autoclosure @escaping () -> Void,
            duration: TimeInterval = 0.25) {
    UIView.animate(withDuration: duration, animations: animation)
}

然后，我们就可以仅仅调用一个简单的函数，没有多余的{}，来调用动画：

1	animate(view.frame.origin.y = 100)

通过上面的方法，我们减少了冗长的动画代码，且没有丧失可读性。

将错误作为表达式传递

@autoclosure的另一个十分有用的地方是，在写处理错误的工具类的时。例如，我们想要通过throwing API，给Optional添加扩展，来解包它。这种情况下，我们要Optional为非空，或者就throw错误，如下：

extension Optional {
    func unwrapThrow(_ errorExpression: @autoclosure() -> Error) {
        guard let value = self else {
            throw errorExpression()
        }

        return value
    }
}

和assert的实现类似，这样我们判断错误表达式只在需要的时候，而不是每次解包Optional时都判空。我们现在可以如下使用 unwrapOrThrow API：

1	let name = try argument(at: 1).unwrapOrThrow(ArgumentError.missingName)

使用默认值进行类型推断

@autoclosure最后一个使用场景是，从dictionary、database、UserDefaults中提取一个可空的值时。

一般情况下，从一个不确定类型的dictionary中获取一个属性，并且提供一个默认值，需要写如下代码：

1	let coins = (dictionay["numberOfCoins"] as? Int) ?? 100

上面的代码不仅难于阅读，而且还有类型推断和??运算符。我们可以使用@autoclosure，定义一个API，来实现同样的表达：

1	let coins = dictionary.value(forKey: "numberOfCoins", defaultValue: 100)

如上，我们可以看出，defaultValue一方面作为默认值用于值缺失时，另一方面也用于类型推断，不需要特别声明类型或者类型捕捉。简洁明了👍

然后我们来一下怎么样定义一个这样的API：

extension Dictionary where Value = Any {
    func value<T>(forKey key: Key, defaultValue: @autoclosure () -> T) -> T {
        guard let value = self[key] as? T else {
            return defaultValue()
        }
        return value
    }
}

同样的，我们使用@autoclosure避免了每次执行方法的时候都判断defaultValue。

结论

减少冗长代码是需要仔细考虑的。我们的目标是写出能自我解释的、易于阅读的代码，所以在设计低冗余API时，我们需要确定，没有在调用中移除重要信息。

我认为恰当使用@autoclosure，是实现上述目的的伟大工具。处理表达式、不仅仅是值，不仅可以减少冗长的代码，也可以潜在的提高性能。

你认为@autoclosure还有其他使用情景吗？或者有问题、评论、反馈，请联系我。Twitter: @johnsundell.

感谢阅读！🚀