探秘 iOS 14 的 WidgetKit

探秘 iOS 14 的 WidgetKit

IOS小彩虹2021-07-15 12:04:4260A+A-

Widget Extension 作为iOS 14新加入的控件,提供了一种新的桌面展示方式,在主屏幕中及时展示用户关心的数据。

What’s new in Widget

  • 能主屏显示
  • 多种尺寸
  • 不可交互,只可点击
  • 智能叠放

Widget Extension 提供了 small, medium, large 三个尺寸,不同尺寸可以展示不同的数据、不同的界面,开发者也可以锁定自己APP的 Widget 只有某类尺寸,相同的widget也能重复添加。作为添加在主屏幕上的控件,苹果用了 “At a glance” 来形容 widget ,所以 widget extension 是无法交互的,它能做的只有展示一些信息与点击两个作用,点击后就会引导至app,同时为了性能与耗电量的考虑,Widget extension 也不能展示视频和动态图像。

另外用户可以将数个 Widget 放在同一个位置,这样 Widget 就会叠放在一起,它被叫做Widget Gallery,用户可以自由的切换顶部展示的 Widget。同时用户可以开启智能叠放,之后苹果会根据用户习惯等,在叠放的地方根据不同情况展示不同 Widget,如在每天早晨会展示天气 Widget,随后上下班通勤时会展示路况信息的Widget。开发者是无法指定自己的 Widget 在智能叠放中的位置的。

What's new in Widget Development

以上的特定更多是产品上的表现形式,作为开发者我们更关心的是新的 Widget Extension 需要怎么开发:

  • Swift UI Only
  • Timeline Update
  • IntentConfiguration
  • Link

首先 Widget extension 只能通过Swift ui来开发,是没有办法调用任何UIKit的元素。只能使用Swift UI是一个大胆但也很合理的尝试,因为它很方便的适配暗黑模式、动态字体等元素,用在Widget开发上能够确保都能符合苹果的设计理念,同时iOS、iPadOS、macOS上的 Widget 也能利用同一套代码。

另外 widget extension 的刷新是基于时间线(Timeline)的刷新,不再是原有 Widget 基于UIViewController的各种刷新时机了,比如一个股票的widget,在交易的时候可以频繁更新,但是在非交易时段是可以完全不更新的,所以根据这个规律,开发者可以提前设置这个widget 的更新时间线,然后系统就会在对应的时间节点去自动更新 widget。

而 Widget 的展示的内容也是可以让用户去定制的,比如天气 widget 可以让用户去选择展示的城市,这个定制的选项是使用了 Intents 这个框架,这个框架最开始是在SiriKit上使用的,开发者是不需要编写代码,只需要加相关的配置项就可以自动生成界面和选项了。

最后 Widget 点击的跳转是通过一个叫Link的类去处理,类似NSURL。

Timeline Reload

在新的 Widget 中,刷新是基于 Timeline 的,Timeline是一系列Timeline entry的集合,Timeline entry包括了时间节点与对应时间节点 Widget 要展示的信息,Widget 的刷新完全由 WidgetCenter控制。开发者无法通过任何 API 去主动刷新 Widget 的页面,只能告知 WidgetCenter,Timeline 需要刷新了。

系统提供了两种方式来驱动 Timeline 的刷新。System Reloads(系统刷新)App-Driven Reloads(App通知的刷新)

System Reloads

  • 可预测事件
  • 按时发起
  • 动态决策

System Reloads 通常是用于可预测事件的刷新,如股票 Widget ,他能预知每个交易日的开始时间和结束时间,所以开发者可以提前告诉WidgetCenter,它需要在什么时候刷新该 Widget 的时间线,在什么时候可以停止刷新。

这个行为由系统主动发起,会刷新 Widget 的 Timeline ,向 Widget 请求下一阶段刷新的数据。系统会按时发起 System Reloads ,比如天气 Widget 设置了每天刷新一次,那么在对应的时间节点就会刷新;另外系统还会动态决策每个不同 Widget 的 TimeLine 的系统刷新频次,如果某个 Widget 经常被查看,那么它被刷新的频率将高于查看次数相对较低的 Widget 。

App-Driven Reloads

  • 主动刷新
  • 主APP必须存活

指的是 App 主动请求 Widget 下一阶段刷新的数据。这里也要分两种场景,应用在前台运行和应用在后台运行。当应用在前台运行的时候,App 可以直接请求WidgetCenter的 API 来触发 Reload Timeline;而当应用处于后台时,后台推送(Background Notification)也可以触发 Reload Timeline。

Timeline Provider

既然上文说到这个 “Reload” 并不是说刷新 Widget 的界面,而是说请求新的 Timeline 数据,那么TimelineProvider就是提供这个数据的对象。TimelineProvider提供的数据有两部分,一部分是TimelineEntry,另外一部分是 ReloadPolicy

  • TimelineEntry:包括了时间点与对应时间节点下 Widget 需要呈现的信息。
  • ReloadPolicy:接下来这段时间 Timeline 的刷新策略,一共有三种:
  • atEnd: 是指 Timeline 执行到最后一个TimelineEntry的时候再刷新。
  • atAfter: 是指在某个时间以后有规律的刷新。
  • never:是指以后不需要刷新了,什么时候需要重新刷新需要 App 重新告知 Widget。

TimelineProvider提供完下一阶段的数据之后,就会停止运行。系统会根据TimelineEntry 的信息,在对应的时间节点对 Widget 的展示内容进行刷新。由于开发者只提供了TimeLineEntryReloadPolicy,所以 Widget 界面真正的刷新时间和刷新频率其实全部都是交给系统控制的,这样系统能够更好的把控 Widget 的耗电量与刷新频率,避免某个 Widget 由于大量的刷新导致消耗了过多的电量。

Intent Configuration

  • 无需编写UI代码
  • 用户设置后会刷新 Widget 界面

在用户使用的过程中,Widget 是需要一定的自定义能力,比如当我添加一个天气 Widget,我可以选择我 Widget 要显示哪个地方的天气。为了实现这个能力,苹果给 Widget 提供了 Configuration 的能力。顾名思义,就是可配置。一共有两种配置类型:

  • StaticConfiguration:静态配置,只和用户信息有关系
  • IntentConfiguration:动态配置,支持用户自定义

IntentConfiguration的实现是基于 Intents.framework,开发过 SiriKitShortcuts 的同学一定知道 Intents API 是用于了解用户意图的。简要的说它是一个智能的表单系统,创建一个 SiriKit Intent Definition File 之后,只需要简单的配置,Xcode 会自动帮你生成对应的代码和UI。

Link

Widget 的 UI 是不支持滚动等交互元素的。唯一开放的能力只有通过点击或DeepLink 来唤起主 App。

苹果提供了两种 API 给到开发者,第一种是SwiftUI 的 WidgetURL API,它的可点击区域是在整个widget页面。

对于 systemSmall 类型来说,只支持 widgetURL 的方式,但是对于 systemMedium 和 systemLarge 还可以使用 SwiftUI Link API,而 Link 的可点击区域是这样的:

总结

新的 Widget 带来了更多的信息展示窗口,APP能够通过 Widget 在主屏幕上更好的展示数据,其新特性也是十分吸引与有趣。另外需要注意的是新 Widget 目前还是在Beta版本,接口尚不稳定(如原有的PlaceHolder就被废弃了),开发时还需要注意这方面的坑。

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参考

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