Swift Playgrounds book开发流程简介

作者: 孔雨露 | 来源:发表于2019-10-17 21:02 被阅读0次

Swift Playgrounds book开发流程简介

Swift Playgrounds 是一款革命性的 iPad 应用，可以用强大的 Swift 语言进行教学。苹果推崇在 Swift Playgrounds 上人人都能使用 Swift 编程的原则，让所有人都能学习、编码以及教授代码课程。
苹果在 Swift Playgrounds 应用上提供了很多学习编程相关的 Playground Book，本文就通俗的称之为电子书。
Playground 电子书（.playgroundbook），它能够帮助你管理内容，生成浏览目录，使你更容易找到自己想要学习的章节及页面，下面是 Playground 电子书页面的一张截图，感受一下：

图2：Playground book运行效果

图的左边是源代码编辑器，右边是“所见即所得”的实时视图.

1. Swift Playgrounds app 项目结构

1.1 Playground book总的结构

一个Playground book有三大部分构成：

PlaygroundBook : 左侧展示书籍的章节描述信息
Book_Sources ：资源包
LiveViewApp ：右侧展示的LiveView场景内容

图1：Playground book结构

最终显示结果如下：

图2：Playground book运行效果

如上图，你在左侧可以编写相关swift代码，点击运行Run My Code 便可以在右侧场景看到代码执行的效果。
左侧的章节对应的右PlaygroundBook工程开发，不能实时联机调式
右侧的实时场景是由LiveViewTestApp工程开发，可以连接调试。

1.2 Playground 电子书的目录格式

Playground 电子书，是一个带有 .playgroundbook 后缀名的文件，可以理解为一个文件夹资源包，它是一个嵌套的文件夹结构格式，其中包括所有资源文件。

Playground 电子书的目录格式

我们根据目录结构主要把它区分三个层次：

Contents ：Playground 电子书根目录，包含所有资源文件，属于最高层级，其中包含 Chapters 文件夹以及一个配置文件 Manifest.plist。
Chapters ：总章节文件夹，包含所有章节文件夹。每个章节文件夹都带有 .playgroundchapter 后缀，并且其目录下都包含 Pages 文件夹以及一个配置文件 Manifest.plist。
Pages : 总页面文件夹，包含所有页面文件夹，每个页面文件夹都带有 .playgroundpage 后缀，其目录下都包含着自己运行所需要的所有资源以及一个配置文件 Manifest.plist。

目录结构

上述的三个目录下都有属于自己 Manifest 配置文件，有什么作用呢？

Contents 下的Manifest.plist 用于描述电子书的信息

Chapters下面的Manifest.plist用于描述章节及目录信息

Pages下面的Manifest.plist用于描述页面信息以及其行为

此外还有两种文件夹，一般放置与 Contents 目录下：

Sources：辅助的 Swift 源文件，如果放置在 Contens 目录下，意味着所有 Page 都能访问，属于全局范畴。

Resources：电子书的资源文件，一般放置一些图片、音频文件等等，其他类似于 Sources 文件夹。

1.3 PlaygroundBook模板工程目录结构

图3：Playground工程目录结构1

如上图所示，最终生成的kylPlaygroundBook.playgroundbook 是可以发布的产品，可以通过airdrop 发送到ipad上面的playground运行。
工程主要有两部分组成PlaygroundBook和LiveViewTestApp. 以前meebot1.0 是分别新建的两个项目，最后合成在一起。
PlaygroundBook是左侧用于显示的章节内容信息。
LiveViewTestApp 是用于右侧实时展示的场景。

1.3.1 PlaygroundBook工程结构

1.3.1.1 Manifest.plist配置文件

Manifest配置文件

Manifest.plist是Playground Book 的配置信息文件，可以在这个配置文件中加入书名、封面图片、版本等信息。

对应必选的字段如下：

Name: Playground Book 的名字，会在 Swift Playgrounds 被学习者看到。
Version:Playground Book 所用的格式版本号，使用固定字符串:6.0
ContentVersion: Playground Book 的版本号，如 1.0.2, 用于 Book 更新。
ContentIdentifier: Playground Book 的唯一标识符，用于区别不同的 Playground Book，采用 reverse-DNS 命名规则，如:com.ubtech.playgroundbook.
DeploymentTarget：对 iOS 设备的系统版本最低要求，如设置为: ios11.3，则说明只有 iOS11.3以上的设备才能运行你的 Playground Book。
DevelopmentRegion：默认语言和区域。
UserModuleMode：用于确定学习者对书中用户可编辑模块的控制程度的字符串，必须为以下字符串中的某一个:（Full ，Limited ，Disabled）
Chapters： Playground Book 所包含的章节信息。Chapters 的内容为包含章节名字的有序数组。如:

<array> <string>Chapter1.playgroundchapter</string> 
<string>Chapter2.playgroundchapter</string>
</array>

对应可选的字段如下：

ImageReference： Playground Book 封面图片，宽高比必须为4:3,格式为 .png, 建议大小为 400 x300
SwiftVersion： Playground Book 使用的 Swift 版本号，默认为: 5.0
MinimumSwiftPlaygroundsVersion： Playground Book 对 Swift Playgrounds app的最低版本号要求。默认为 1.2

2. Swift Playgrounds book 开发

从 WWDC 2016 Swift Playground Books 诞生开始，制作 Playground 电子书是比较麻烦的。

你要严格按照上述所说的文件目录结构的格式来整理你的文件，如果万一中间某个处弄错了，那么在 iPad 上就无法正常运行。像这种操作应该实现自动化生成文件目录结构，让开发者更加关注其实现。

从上面这一条可以看出，调试起来是个坑，很难定位的自己是哪出错了。在程序上，调试只能以打印 Log 的方式进行，无法进行断点调试也是个痛点。

为了方便开发，苹果提供了模板，苹果推荐按照其模板去开发，不要修改模板工程结构。

2.1 Swift Playgrounds 模板

先下载模板代码苹果官方模板下载
Swift Playgrounds 模板是一个帮助制作者调试、快速创建的一个 Xcode 工程，让制作者更加关注于内容的创建。
这个 Xcode 工程有三个不同的 Target 来帮助你创作属于你的 Playground 电子书：

模板1

2.1.1 PlaygroundBook Target

这个 Target 主要用于自动生成 Playground 电子书.

PlaygroundBook Target
通过 Xcode 目录可知，这个 Target 所有文件都在 PlaygroundBook 文件夹下，其中包含文章前所说的 Sources 和 PrivateResources(Resources) 文件夹，还有默认包含一个章节以及一个页面。

2.1.2 Book_Sources Target

这个 Target 我们可以简单理解为把 Sources 源文件编译成一个静态库，供 LiveViewTestApp Target 使用，这里有个点需要注意，如果你创建了多个 Page，并且需要进行调试的时候要明确你要调试那个 LiveView，从而并进行 Debug 视图切换。

Book_Sources Target

2.1.3 LiveViewTestApp Target

这个 Target 目的已经很明确了，就是针对 LiveView 进行调试的, 可以直接连接ipad进行调式。

LiveViewTestApp Target

2.1.4 模板三个Target交互

在 Sources 文件夹中有两个源文件：

LiveViewController.swift

//
//  See LICENSE folder for this template’s licensing information.
//
//  Abstract:
//  An auxiliary source file which is part of the book-level auxiliary sources.
//  Provides the implementation of the "always-on" live view.
//

import UIKit
import PlaygroundSupport

@objc(Book_Sources_LiveViewController)
public class LiveViewController: UIViewController, PlaygroundLiveViewMessageHandler, PlaygroundLiveViewSafeAreaContainer {
    /*
    public func liveViewMessageConnectionOpened() {
        // Implement this method to be notified when the live view message connection is opened.
        // The connection will be opened when the process running Contents.swift starts running and listening for messages.
    }
    */

    /*
    public func liveViewMessageConnectionClosed() {
        // Implement this method to be notified when the live view message connection is closed.
        // The connection will be closed when the process running Contents.swift exits and is no longer listening for messages.
        // This happens when the user's code naturally finishes running, if the user presses Stop, or if there is a crash.
    }
    */

    public func receive(_ message: PlaygroundValue) {
        // Implement this method to receive messages sent from the process running Contents.swift.
        // This method is *required* by the PlaygroundLiveViewMessageHandler protocol.
        // Use this method to decode any messages sent as PlaygroundValue values and respond accordingly.
    }
}

这里需要注意的是 Swift 类被起了个别名
@objc(Book_Sources_LiveViewController) 暴露给 Objective-C。

LiveViewSupport.swift

//
//  See LICENSE folder for this template’s licensing information.
//
//  Abstract:
//  Provides supporting functions for setting up a live view.
//

import UIKit
import PlaygroundSupport

/// Instantiates a new instance of a live view.
///
/// By default, this loads an instance of `LiveViewController` from `LiveView.storyboard`.
public func instantiateLiveView() -> PlaygroundLiveViewable {
    let storyboard = UIStoryboard(name: "LiveView", bundle: nil)

    guard let viewController = storyboard.instantiateInitialViewController() else {
        fatalError("LiveView.storyboard does not have an initial scene; please set one or update this function")
    }

    guard let liveViewController = viewController as? LiveViewController else {
        fatalError("LiveView.storyboard's initial scene is not a LiveViewController; please either update the storyboard or this function")
    }

    return liveViewController
}

这个源文件仅仅声明了一个 public 方法，并返回 Storyboard 中的一个控制器实例。
这里可能有个疑惑：LiveViewController 貌似没有遵循 PlaygroundLiveViewable 协议，怎么没有报编译错误？原因是在 PlaygroundSupport 组件中就给 UIViewController 加了个扩展，并遵循其协议。
下面我们来看看是如何在 Pages 中的 LiveView 引用的：

//  Abstract:
//  Instantiates a live view and passes it to the PlaygroundSupport framework.
//

import UIKit
import PlaygroundSupport

// Instantiate a new instance of the live view from the book's auxiliary sources and pass it to PlaygroundSupport.
PlaygroundPage.current.liveView = instantiateLiveView()

Pages 中的 LiveView 引用

这里可能有个疑惑：instantiateLiveView 在 Pages 是怎么识别的?

原因是：Sources 文件夹中的源文件属于 Global files，并且该方法还是 public

我们再来看看 LiveViewTestApp Target 中的 AppDelegate.swift:


import UIKit
import PlaygroundSupport
import LiveViewHost
import Book_Sources

@UIApplicationMain
class AppDelegate: LiveViewHost.AppDelegate {
    override func setUpLiveView() -> PlaygroundLiveViewable {
        // This method should return a fully-configured live view. This method must be implemented.
        //
        // The view or view controller returned from this method will be automatically be shown on screen,
        // as if it were a live view in Swift Playgrounds. You can control how the live view is shown by
        // changing the implementation of the `liveViewConfiguration` property below.
        return Book_Sources.instantiateLiveView()
    }

    override var liveViewConfiguration: LiveViewConfiguration {
        // Make this property return the configuration of the live view which you desire to test.
        //
        // Valid values are `.fullScreen`, which simulates when the user has expanded the live
        // view to fill the full screen in Swift Playgrounds, and `.sideBySide`, which simulates when
        // the live view is shown next to or above the source code editor in Swift Playgrounds.
        return .fullScreen
    }
}

setUpLiveView 方法是直接调用 Book_Sources Target 生成的静态库调用其方法实现的，当有多个不同的 LiveView 进行调试时，此处要记得更改。
运行LiveView默认是.fullScreen 全屏模式，可以自己修改为.sideBySide半屏模式。
总结一下，交互流程就是：Book里面章节里面的相关代码最终都会打包成一个Book_Sources Target 生成的静态库. 开发是是通过直接调试LiveView target 里面编写相关代码，去调用静态库里面提供的方法。

3. Swift Playgrounds book 打包发布

3.1 安装电子书到ipad

如何把制作好的 Playground 电子书安装到 iPad？

这里有两种较为常用的方法：

AirDrop : 直接把 xx.playgroundbook 文件通过 AirDrop 丢给 iPad。必须现在ipad安装苹果的playground app，如果安装了playground app ，当你在电脑上通过AirDrop共享xx.playgroundbook电子书发送给ipad ,iPad会自动将它安装到playground里面。
iCloud Drive（iCloud 云盘）

3.2 Swift Playgrounds 订阅 Feeds 格式

我们如何把制作的电子书分享给他人学习呢？
我们一般把一系列的 Playground 电子书相关资源托管至远端，并把其描述成一个 Feeds JSON 文件，然后 Swift Playgrounds 再通过解析其内容来达到订阅的目的。下面我们来了解一下该 JSON 的数据格式及结构。

{
    "title": "WWDC Photo Filters",
    "subtitle": "A Collection of Swift Lessons",
    "publisherName": "Holly and Grace",
    "feedIdentifier": "io.github.WWDCPhotoFilters",
    "contactURL": "mailto:example@apple.com", // 订阅发布者的联系方式
    "formatVersion": "1.0", //订阅 Feed 发布版本号
    "documents": [
        {
            "title": "Image Transitions",
            "overviewSubtitle": "CIFilters in the Transition Category.",
            "detailSubtitle": "Filters in CICategoryTransition.",
            "description": "Learn some ways to use Core Image to transition between images.",
            "contentIdentifier": "io.github.WWDCPhotoFilters.imageTransitions",
            "contentVersion": "1.0",
            "url": "https://WWDCPhotoFilters.github.io/ImageTransitions/ImageTransitions.playgroundbook.zip",
            "publishedDate": "2018-05-18T12:00:00+00:00",
            "lastUpdatedDate": "2018-05-18T12:00:00+00:00",
            "thumbnailURL": "ImageTransitions/thumbnail.png",
            "bannerImageURL": "ImageTransitions/bannerImage.png",
            "additionalInformation": [
                {
                    "name": "Languages",
                    "value": "English"
                }
            ],
            "previewImageURLs": [
            "keypaths/preview-1.png"
            ]
        }
    ]
}

3.2.1 订阅 Feeds JSON 数据分两部分：订阅 Feed 相关信息, document 即电子书相关信息

3.2.1.1 订阅 Feed 相关信息

title ：订阅 Feed 的标题

订阅 Feed 的标题
publisherName ：订阅发布者的名称

订阅发布者的名称
feedIdentifier ：订阅 Feed 的唯一ID，一般直接用翻转域名来标识

3.2.1.2 document：即电子书相关信息

title ：电子书的标题
overviewSubtitle ：电子书概览标题

电子书概览标题
detailSubtitle ：电子书更加具体的标题

电子书更加具体的标题
description ：电子书相关信息的一些描述

电子书相关信息的一些描述
contentIdentifier ：电子书的唯一ID，一般是在 feedIdentifier 的基础上拼接电子书的名称
contentVersion ：电子书发布版本号
thumbnailURL ：电子书 icon

电子书 icon
电子书 icon2
bannerImageURL ：电子书 banner，用于展示及推广相关视觉图

电子书 banner
additionalInformation ：额外信息，采用 Key-Value 的方式
previewImageURLs ：电子书预览图

电子书预览图

3.3. 托管你的订阅源

了解了订阅 Feeds JSON 数据格式后，那么如何托管自己的订阅源并分享给他人，我们可以把一系列 Playground 电子书的所有资源托管至第三方，创建自己的 JSON 文件，生成自己的订阅链接，然后再通过 Safari 进行订阅。
下面我们以 GitHub Page 为例，来展示如果托管自己的订阅源：

subscription_web_hosts

首先创建一个属于自己的 GitHub Page

image
然后在仓库设置中配置好 GitHub Page。

image
创建 Feeds JSON 文件
在仓库中新建一个 index.html 或 README.md 文件，并把自己的订阅链接放入其中。
都配置好后，我们的订阅源已经托管至GitHub了，现在可以分享给其他小伙伴了，如何分享呢？

通过装有 Swift Playgrounds 应用的 iPad，使用 Safari 访问 GitHub Page，即 http://tingxins.com/Playground.github.io 。点击之前已配置好的链接进行访问，即点击 Subscribe，然后系统会自动调取 Swift Playgrounds 应用。
image

直接在 Swift Playgrounds 应用内进行收到添加订阅链接的方式进行订阅。

image

Swift Playgrounds book开发流程简介

Swift Playgrounds book开发流程简介

1. Swift Playgrounds app 项目结构

1.1 Playground book总的结构

1.2 Playground 电子书的目录格式

1.3 PlaygroundBook模板工程目录结构

1.3.1 PlaygroundBook工程结构

1.3.1.1 Manifest.plist配置文件

2. Swift Playgrounds book 开发

2.1 Swift Playgrounds 模板

2.1.1 PlaygroundBook Target

2.1.2 Book_Sources Target

2.1.3 LiveViewTestApp Target

2.1.4 模板三个Target交互

3. Swift Playgrounds book 打包发布

3.1 安装电子书到ipad

3.2 Swift Playgrounds 订阅 Feeds 格式

3.2.1 订阅 Feeds JSON 数据分两部分：订阅 Feed 相关信息, document 即电子书相关信息

3.2.1.1 订阅 Feed 相关信息

3.2.1.2 document：即电子书相关信息

3.3. 托管你的订阅源

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1.3.1.1 Manifest.plist配置文件

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2.1 Swift Playgrounds 模板

2.1.1 PlaygroundBook Target

2.1.2 Book_Sources Target

2.1.3 LiveViewTestApp Target

2.1.4 模板 三个Target交互

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3.2 Swift Playgrounds 订阅 Feeds 格式

3.2.1 订阅 Feeds JSON 数据分两部分：订阅 Feed 相关信息, document 即电子书相关信息

3.2.1.1 订阅 Feed 相关信息

3.2.1.2 document：即电子书相关信息

3.3. 托管你的订阅源

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