GMTC 2019 - 在分歧中发展，2019 我们能用 Swift 做什么

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1. 在分歧中发展
   2019，我们能⽤用 Swift 做什什么
   王 巍 (@onevcat)
   LINE ⾼高级软件⼯工程师
   

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2. ⾃自我介绍
   王 巍，@onevcat
   
   iOS Developer - 2010~
   
   Swift - 2014~
   
   Kingfisher，ObjC 中国组织
   
   LINE Corp ⾼高级软件开发⼯工程师
   
   负责开发者关系及开源事业相关 (私下是全栈⼲干⼯工程师)
   

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3. WWDC 2014
   

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4. LLVM
   Chris Lattner
   

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6. Objective-C = iOS/macOS
   

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7. Swift = iOS/macOS?
   

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8. ⽬目录 为什什么是⼀一⻔门好语⾔言
   
   当前的处境和变化
   
   在 Apple 平台以外的使⽤用
   
   未来啊，你在哪⾥里里
   

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9. ⽬目录 为什什么是⼀一⻔门好语⾔言
   
   当前的处境和变化
   
   在 Apple 平台以外的使⽤用
   
   未来啊，你在哪⾥里里
   

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10. Fast Modern Safe
    

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11. 快速、现代、安全，但…为什什么？
    知其然，更更要知其所以然
    

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12. 最主要原因：有个好爹
    软件开发，特别是编程语⾔言开发，已经进⼊入了了拼爹时代
    

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13. 专⻔门的编译优化
    词法分析 语义分析
    AST
    Objective-C 编译器器
    LLVM
    IR
    

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14. 专⻔门的编译优化
    词法分析 语义分析 SIL ⽣生成
    AST
    Swift 编译器器
    SIL
    未加⼯工
    SIL
    标准型
    LLVM
    IR
    Swift Intermediate Language
    快速
    

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15. 专⻔门的编译优化
    SIL ⽣生成 SIL
    未加⼯工
    SIL
    标准型
    Swift Intermediate Language
    • 强制内联 (mandatory inline)
    
    • 基于 protocol 的泛型特化 (specification)
    
    • class 和 protocol 的去虚拟化 (devirtualization)
    
    • 编译时的边界检查
    
    • ….
    快速
    

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16. Value Type 和 Immutable 安全
    

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17. Copy on Write 快速
    friends
    

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18. Copy on Write 快速
    sayHello(to: friends)
    friends
    guests
    

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19. Copy on Write 快速
    sayHello(to: friends)
    friends
    guests
    

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20. Copy on Write 快速
    sayHello(to: friends)
    friends
    guests
    Copy
    

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21. 现代
    ⾼高效的函数式编程
    

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22. 现代
    ⾼高效的函数式编程
    运⾏行行时间 (s)
    0 0.375 0.75 1.125 1.5
    函数式
    命令式
    上⻚页代码以及等同的命令式程序对⽐比，循环 100,000 次，-O 编译
    

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23. 图⽚片来源：知乎⽤用户 题叶
    

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24. 完全避免 nil 崩溃 安全
    

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25. 完全避免 nil 崩溃 安全
    It was the invention of the null reference in 1965.
    
    I call it my billion-dollar mistake.
    查尔斯·安东尼·理理查德·霍尔爵⼠士：
    “
    

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26. Swift 是⼀一⻔门优秀的语⾔言吗？
    毫⽆无疑问
    

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27. ⽬目录 为什什么是⼀一⻔门好语⾔言
    
    当前的处境和变化
    
    在 Apple 平台以外的使⽤用
    
    未来啊，你在哪⾥里里
    

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29. 我这⼏几年年每年年都学了了⼀一⻔门新语⾔言，它们分别是
    
    Swift 1，Swift 2，Swift 3，Swift 4…
    “
    

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30. Swift 版本变迁
    2014
    Swift ß
    2015 2016 2017 2018 2019
    Swift 1 Swift 2 Swift 3 Swift 4 Swift 5
    ! ⼆二进制不不兼容 = 需要重新编译才能运⾏行行
    源码不不兼容 = 需要修改源码才能编译
    ! ! ! !
    公开
    

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31. Swift 5 ABI 稳定
    Application Binary Interface
    不不再会改动
    

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32. Swift 5 ABI 稳定
    iOS 12.1 或以前 iOS 12.2 或以后
    App Size 改善 ~10MB
    

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33. Apple ⾃自⼰己可以使⽤用 Swift 开发系统框架
    
    第三⽅方开发者可以发布⼆二进制框架 (Swift 5.1)
    
    App 下载尺⼨寸减⼩小
    
    加载速度变快…
    ABI 稳定的意义
    

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34. 数据来源: https://www.benfrederickson.com/ranking-programming-languages-by-github-users/
    GitHub Swift vs Objective-C
    

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35. 虽然⽤用的是 Swift
    但写出来的是 Objective-C
    

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36. Swift 的编程范式应该是怎样的
    

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37. Swift 的编程范式应该是怎样的
    

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38. SwiftUI
    

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39. UIKit
    

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40. 完全区别于 UIKit 的全新范式
    UIKit SwiftUI
    基本思维 命令式 声明式
    数据流 Target-Action
    Notification
    Binding
    Reactive
    基础类型 UIView class View protocol
    常⻅见架构 MVC DSL 描述
    

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42. Swift in LINE
    年年度 2018/05 2019/05
    语⾔言 40% Swift
    
    60% Objective-C
    60% Swift
    
    40% Objective-C
    Commit 12 万 14 万
    代码⾏行行数 120 万 150 万
    开发者⼈人数 ~100 ~100
    * 以上数据均为概算
    

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43. Swift in App
    Idea Demo Believer Application
    

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44. Swift in App
    Idea Demo Believer Application
    

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46. ⽬目录 为什什么是⼀一⻔门好语⾔言
    
    当前的处境和变化
    
    在 Apple 平台以外的使⽤用
    
    未来啊，你在哪⾥里里
    

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47. Swift on Server
    

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48. Swift ⼜又快⼜又安全，
    只做客户端是不不是太浪费？
    

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49. Swift Server Work Group (SSWG)
    SoS 项⽬目组
    

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50. 项⽬目 负责
    SwiftNIO Apple
    Logging API Apple
    Metrics API Apple
    Postgres Client Vapor
    Redis Client N/A
    HTTP Client SSWG
    APNS Clinet Vapor
    SoS 官⽅方筹划项⽬目
    

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51. SwiftNIO
    Netty for Swift
    • 异步事件驱动
    
    • ⾮非阻塞 IO
    
    • 基础的⽹网络底层协议实现
    
    • Apple 开源
    

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52. 基于 SwiftNIO 的⽹网络框架
    SwiftNIO
    Kitura-NIO
    Perfect-NIO
    

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53. Real World SoS
    objc.io
    

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54. Real World SoS
    vapor.code
    

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55. Real World SoS
    mxcl/Canopy
    

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56. 开发效率
    重构信⼼心
    内存占⽤用
    崩溃率
    周边⽣生态
    部署⼯工具
    开发者数
    现象级 app
    SoS 与其他⽅方案的优劣对⽐比
    

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57. Swift on Server
    Idea Demo Believer Application
    

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58. Swift on Web
    

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59. ⼩小孩⼦子才做选择，
    前端后端
    我全都要
    

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60. 任何可以使⽤用 JavaScript 来编写的应⽤用
    
    最终会由 JavaScript 编写
    — Atwood 定律律, 2007
    

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61. 将 Swift 编译成 JavaScript 有任何优势吗？
    

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62. Swift → JavaScript
    词法分析 语义分析 SIL ⽣生成
    AST
    Swift 编译器器
    SIL
    未加⼯工
    SIL
    标准型
    LLVM
    IR
    Swift Intermediate Language
    

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63. Swift → JavaScript
    词法分析 语义分析 SIL ⽣生成
    AST
    Swift 编译器器
    SIL
    未加⼯工
    SIL
    标准型
    JS
    Swift Intermediate Language
    

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64. • 已有成熟类似⽅方案 (TypeScript 等)
    
    • 运⾏行行速度难堪重任
    
    • 难以利利⽤用编译器器优化
    
    • 缺乏 Swift 标准库
    可⾏行行，但是...
    

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65. 软件开发也进⼊入了了拼爹时代
    

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66. Apple Microsoft Google Mozilla
    

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67. WebAssembly
    Apple
    Microsoft
    Google
    Mozilla
    

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68. WebAssembly 是什什么
    Binary instruction format for a stack-based virtual machine
    Portable target for high-level languages (C/C++/Rust)
    Enabling deployment on the web for client and server
    

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69. WebAssembly 是什什么
    C
    C++
    Rust
    Binary Web
    

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70. WebAssembly 驱动的⾼高性能项⽬目
    

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71. WebAssembly 驱动的⾼高性能项⽬目
    

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72. WebAssembly 驱动的⾼高性能项⽬目
    3D 游戏 在线编译 ⾳音视频处理理 加密/解密 AR/VR
    

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73. WebAssembly 驱动的⾼高性能项⽬目
    3D 游戏
    在线编译
    ⾳音视频处理理
    加密/解密
    AR/VR
    Windows/macOS/Linux
    

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74. WebAssembly 是什什么
    C
    C++
    Rust
    Binary Web
    

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75. 将 LLVM bitcode 编译为
    WebAssembly (.wasm)
    

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76. 词法分析 语义分析
    AST LLVM
    IR
    C/C++ Emscripten wasm
    Clang 前端
    LLVM
    BC
    emscripten 后端
    

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77. WebAssembly 是什什么
    C
    C++
    Rust
    Binary Web
    

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78. WebAssembly 是什什么
    Binary Web
    

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79. Swift → WebAssembly
    词法分析 语义分析 SIL ⽣生成
    AST
    Swift 前端
    SIL
    未加⼯工
    SIL
    标准型
    LLVM
    IR
    Swift Intermediate Language
    

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80. Swift → WebAssembly
    词法分析 AST
    Swift 前端
    LLVM
    IR
    Emscripten wasm
    LLVM
    BC
    emscripten 后端
    ……
    

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81. Swift → WebAssembly
    https://bugs.swift.org/browse/SR-9307 Build Swift packages targeting WASM
    https://reviews.llvm.org/D56188 Adopt SwiftABIInfo for WebAssembly
    https://github.com/apple/swift/pull/20684 Add minimal support … wasm
    在 Swift ⼯工具链中集成 emscripten？
    1. 为⼯工具链后端添加 WASM target
    
    2. 禁⽤用不不⽀支持的⽅方法
    
    3. WASM 版的 Swift 标准库
    
    4. 构建正确的 LLVM bitcode
    

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82. https://github.com/apple/swift/pull/24684
    [Swift+WASM] initial support for compiling Swift to WebAssembly
    swiftwasm.org
    

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83. ⽤用 Swift 操作 DOM？
    

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84. Swift DSL on HTML
    

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85. Swift on Web
    Idea Demo Believer Application
    

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86. Swift on AI
    

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87. View Slide

88. View Slide

89. 灵活易易学，⽣生态丰富
    动态解释，难以优化
    

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90. 灵活易易学，“⽣生态丰富”
    静态编译，“深层优化”
    

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91. Python 协作
    

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92. Call xxx from Swift
    @dynamicMemberLookup
    @dynamicCallable
    C API
    (Python, Ruby,
    etc…)
    .
    .
    .
    

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93. 性能考虑
    Graph Program Extraction
    
    Cloud TPU
    
    Google Colab Swift ⽀支持
    

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94. Swift on AI
    Idea Demo Believer Application
    

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95. Swift on IoT
    

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96. View Slide

97. Swift on ARM, Linux
    https://github.com/uraimo/buildSwiftOnARM
    

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98. CPU：Cortex-A53 1.4GHz
    
    内存：1GB
    
    存储：SDCard 16GB+
    
    系统：Linux
    价格：¥300
    86x54 mm
    

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99. nRF9160 Cortex-M33 64MHz
    256 KB RAM
    1 MB Flash
    LTE, GPS, CryptoCell…
    ¥100
    10x16mm
    CC2640 Cortex-M3 48MHz
    20 KB RAM
    128KB Flash
    蓝⽛牙, AES-128
    ¥25
    7x7mm
    

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100. - Swift 编译器器“应该”是不不可能的
     
     - Swift 标准库也需要极度简化
     
     - Swift 业务代码在 LLVM IR 后
     
     与 C (Clang) 得到的驱动 link 后进⾏行行部署
     Swift on IoT
     Ref: Swifty Things: Programming the Internet of Things with Swift
     

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101. Swift on IoT
     

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102. Swift on IoT
     Idea Demo Believer Application
     

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103. ⽬目录 为什什么是是⼀一⻔门好语⾔言
     
     当前的处境和变化
     
     在 Apple 平台以外的使⽤用
     
     未来啊，你在哪⾥里里
     

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104. Swift 是⼀一⻔门通⽤用语⾔言
     App 开发
     新特性
     SwiftUI
     ABI 稳定
     周边⽣生态
     

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105. Swift 在分歧中发展
     脚本
     IoT
     AI
     ⽹网⻚页
     服务器器 …
     App 开发
     

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106. View Slide

107. 道路路千万条，app 第⼀一条
     
     ⻋车道请选好，逆⾏行行两⾏行行泪
     

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108. THANKS！
     THANKS！
     THANKS
     

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