模仿 Apple 教學範例，寫出一手好 Swift
對許多剛學會 App 開發技術的初學者來說，他們懂得 Swift 語法，也熟悉各種常見功能的 iOS SDK，但在實際開發 App 時，卻常遭遇 2 個問題:
- 不知如何寫出容易理解和維護的程式。
- 遇到問題時，想到四五種解法，不知該用哪一種。
要解決這兩個問題，最好的方法莫過於參考大大們的 App 大作，學習模仿他們的程式碼。然而有時神人們可能會採用一些高深莫測的技術，讓初學者難以理解。對初學者來說，也許 Apple 官方的教學電子書會是更好的選擇。因為 Apple 出品，品質自然不在話下，又因是給初學者學習的教學範例，採用的也將是初學者容易理解掌握的做法。
Apple 的電子書提到大部分 App 常見的功能，比方資料的讀取新增修改，資料的儲存，從網路抓取資料等。若能完全掌握書裡介紹的技巧，開發一些基本功能的 App 應該完全不是問題。接下來的文章裡，我將列出一些書裡值得參考模仿的重點，希望能幫助大家更方便抄襲。讓我們一起來模仿 Apple 大大，寫出一手好 Swift!
變數，function，型別的命名
開發 iOS App 時，如何為變數，型別，function 命名，一直是件頭大的事。為了清楚表達意思，名字常常以多個單字組成，並以 Camel case 方法命名，每個單字的開頭大寫，第一個單字例外，比方顯示答案的變數 resultAnswerLabel。(camel 的意思是駱駝，當單字的字首大寫，多個單字組合起來時，每個單字的字首就像駱駝的駝峰，十分可愛。)
此方法的好處在於我們更容易看出名稱由哪幾個單字組成，方便看懂名稱的意思。第一個單字的字首小寫，則是因為 Swift 習慣上只有型別名稱的字首大寫。
至於什麼才是好名字，依 Apple 的教學範例，可整理出以下幾點常見的規則:
1. 自訂的類別繼承父類別時，類別名稱以父類別的名稱結尾。
以 ViewController 結尾。
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class QuestionViewController: UIViewController { } |
以 TableViewController 結尾。
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class CategoryTableViewController: UITableViewController { } |
2. 畫面上的 UI 元件，其變數名稱結尾和型別有關。
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@IBOutlet weak var questionLabel: UILabel! |
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@IBOutlet weak var rangedSlider: UISlider! |
3. UI 元件事件觸發的 function 名和事件有關。
按鈕被點選。
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@IBAction func singleAnswerButtonPressed(_ sender: UIButton) { } |
滑動 slider。
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sliderChanged(_ sender: UISlider) { } |
4. Array 型別的變數名加 s。
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var categories = [String]() |
共用資料宣告成型別常數，取名為 shared 或 default。
App 裡有些負責特定功能的物件會在多個頁面使用，比方抓取網路資料的物件。你可將它宣告成只會建立一次的型別常數，省去每次使用時重新生成的麻煩，並享有任何地方皆可方便存取的好處，就像以下例子的 MenuController.shared。
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class MenuController { static let shared = MenuController() } |
iOS SDK 本身就有很多類似例子，比方 URLSession.shared，UIApplication.shared, FileManager.default。
將字串定義成型別常數
開發 iOS App 時，總有某些東西是我們無法避免，必須以字串輸入的，比方 segue ID，cell ID，storyboard ID 等。然而只要你一不小心打錯，將產生非常可怕的後果，輕則功能失效，重則讓 App 閃退，地球毀滅 ！
因此，不妨參考 Apple 的做法，將字串定義成型別常數，到時輸入時 Xcode 將幫我們自動完成，一輩子都不會打錯。
讓我們看看以下幾個例子:
1. segue ID 和 cell ID
在 controller 裡以 struct 定義型別 PropertyKeys，宣告屬性儲存 segue ID 和 cell ID。
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class AthleteTableViewController: UITableViewController { struct PropertyKeys { static let athleteCell = "AthleteCell" static let addAthleteSegue = "AddAthlete" static let editAthleteSegue = "EditAthlete" } |
以 struct 定義型別 SegueID， 宣告屬性儲存 segue ID。
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struct SegueID { static let topicPicker = "TopicPickerController" static let mainShowDetail = "ShowDetail" static let mainAddNew = "AddNew" } |
2. Storyboard ID
以 struct 定義型別 StoryboardID，宣告屬性儲存 storyboard ID。
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struct StoryboardID { static let main = "Main" static let mainNC = "MainNC" static let zoneNC = "ZoneNC" static let note = "Note" static let noteNC = "NoteNC" } |
在 controller 裡宣告屬性 storyboardIdentifier 儲存它的 storyboard ID。
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class BuildIceCreamViewController: UIViewController { static let storyboardIdentifier = "BuildIceCreamViewController" } |
3. Notification name
定義 Notification.Name 的 extension，宣告屬性儲存自訂的通知名稱。
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extension Notification.Name { static let zoneCacheDidChange = Notification.Name("zoneCacheDidChange") static let topicCacheDidChange = Notification.Name("topicCacheDidChange") } |
4. Dictionary 的 key。
以 struct 定義型別 NotificationObjectKey，宣告屬性儲存 Notification 的 userInfo 裡自訂的 key。
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struct NotificationObjectKey { static let reason = "reason" static let recordIDsDeleted = "recordIDsDeleted" static let recordsChanged = "recordsChanged" static let newNote = "newNote" } |
以 struct 定義型別 PropertyKey，宣告屬性儲存想要寫檔的欄位字串。
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class Note: NSObject, NSCoding { let title: String let text: String let timestamp: Date struct PropertyKey { static let title = "title" static let text = "text" static let timestamp = "timestamp" |
將設定畫面內容的程式定義成 update 開頭的 function。
controller 一般會有一段設定畫面內容的程式，而且會在多個時候設定，比方 viewDidLoad, viewWillAppear，或是抓到網路上的資料後。所以你可將設定畫面內容的程式另外定義成 update 開頭的 function，如此需要設定畫面內容時，只要呼叫此 function 即可。
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func updateUI() { let currentQuestion = questions[questionIndex] questionLabel.text = currentQuestion.text } override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() updateUI() } func nextQuestion() { questionIndex += 1 if questionIndex < questions.count { updateUI() } else { performSegue(withIdentifier: SegueID.resultsSegue, sender: nil) } } |
在 viewDidLoad 和 nextQuestion 裡呼叫 updateUI()。
搭配 guard let 建立自訂型別的 cell
建立自訂類別的 cell 時，如果你很有信心，覺得不可能失敗，一般會使用 as! 強制轉型。
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override func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell { let cell = tableView.dequeueReusableCell(withIdentifier: PropertyKeys.loverCell, for: indexPath) as! BookTableViewCell let book = books[indexPath.row] cell.update(with: book) return cell } |
其實有更安全的做法，你可以用 guard let 讀取搭配 as? 轉型的 cell。
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override func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell { guard let cell = tableView.dequeueReusableCell(withIdentifier: PropertyKeys.loverCell, for: indexPath) as? BookTableViewCell else { fatalError("Could not dequeue a cell") } let book = books[indexPath.row] cell.update(with: book) return cell } |
將設定 cell 顯示內容的程式定義成 function
在 controller 裡定義設定 cell 內容的 function，如以下例子裡的 configure(cell:forItemAt:)。
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func configure(cell: UITableViewCell, forItemAt indexPath: IndexPath) { let categoryString = categories[indexPath.row] cell.textLabel?.text = categoryString.capitalized } override func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell { let cell = tableView.dequeueReusableCell(withIdentifier: PropertyKeys.categoryCellIdentifier, for: indexPath) configure(cell: cell, forItemAt: indexPath) return cell } |
在自訂的 cell 類別裡定義設定內容的 function，名稱以 update 開頭，參數為要顯示的資料。
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class BookTableViewCell: UITableViewCell { func update(with book: Book) { titleLabel.text = book.title authorLabel.text = book.author genreLabel.text = book.genre lengthLabel.text = book.length } } class BookTableViewController: UITableViewController { override func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell { guard let cell = tableView.dequeueReusableCell(withIdentifier: PropertyKeys.loverCell, for: indexPath) as? BookTableViewCell else { fatalError("Could not dequeue a cell") } let book = books[indexPath.row] cell.update(with: book) return cell } } |
資料輸入頁面以 static cell 實作
資料的輸入頁面往往有很多欄位，適合以上下捲動的表格呈現。又因欄位個數是固定的，所以可以直接用 UITableViewController 搭配 static cell 實作，享有以下幾點好處:
- cell 裡的輸入欄位，諸如 text field, slider，皆可設為 controler 的 outlet 變數。(若為 Dynamic Prototypes 的表格，cell 上的元件只能設為 cell 類別的 outlet。)
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鍵盤出現時，表格會自動往上捲，text field 不會被檔到。
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class BookFormTableViewController: UITableViewController { @IBOutlet weak var titleTextField: UITextField! @IBOutlet weak var authorTextField: UITextField! @IBOutlet weak var genreTextField: UITextField! @IBOutlet weak var lengthTextField: UITextField! |
新增資料時 present 另一個 navigation controller
iOS App 在新增資料時，常使用 present 另一個 navigation controller 的設計，例如內建的通訊錄 App 和行事曆 App。
利用 guard let 或 if let 比對多個 optional，檢查使用者輸入的內容
當 App 的表單頁面有很多欄位時，我們往往要用大量的 guard let 或 if let 確認使用者輸入的資料，例如以下例子:
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@IBAction func saveButtonTapped(_ sender: Any) { guard let title = titleTextField.text else { return } if title.count == 0 { return } guard let author = authorTextField.text else { return } if author.count == 0 { return } book = Book(title: title, author: author) performSegue(withIdentifier: PropertyKeys.unwind, sender: self) } |
其實不用這麼麻煩，guard let 結合逗號即可一次比對多個 optional。
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@IBAction func saveButtonTapped(_ sender: Any) { guard let title = titleTextField.text, title.count > 0, let author = authorTextField.text, author.count > 0 else { return } book = Book(title: title, author: author) performSegue(withIdentifier: PropertyKeys.unwind, sender: self) } |
長得跟 guard let 很像的好兄弟 if let 結合逗號後，也一樣能一次比對多個 optional。
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@IBAction func saveButtonTapped(_ sender: Any) { if let name = nameTextField.text, let employeeType = employeeType { employee = Employee(name: name, dateOfBirth: dobDatePicker.date, employeeType: employeeType) performSegue(withIdentifier: PropertyKeys.unwindToListIndentifier, sender: self) } } |
利用 ?? (nil-coalescing operator) 設定資料的預設值
用 ?? 語法方便地讀取 optional 內容，並在它為 nil 時另外指定預設值，很適合運用在讀取 text field 內容建立資料的情境。
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var registration: Registration { let firstName = firstNameTextField.text ?? "" let lastName = lastNameTextField.text ?? "" return Registration(firstName: firstName, lastName: lastName) } |
利用 unwind segue 返回之前頁面和回傳資料
返回之前頁面和回傳資料有很多實現的方法，不過在 Apple 的範例裡，它主要介紹 unwind segue，因為和其它方法比起來，它最簡單也最容易上手，只要拉 segue 到 Exit 和定義 segue 的相關 function。
對 unwind segue 有興趣的朋友，可進一步參考 Apple 的說明文件，Using Unwind Segues。
利用 if let 和逗號，串接一連串的 optional 比對解析 JSON。
當後台回傳的 JSON 很複雜時，我們常常要像剝洋蔥一樣，透過層層的 as? 轉型和 optional binding， 辛苦挖出想要的內容。
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let urlStr = "https://itunes.apple.com/search?term=love&media=music" let url = URL(string: urlStr) let task = URLSession.shared.dataTask(with: url!) { (data, response , error) in if let data = data { if let dic = try? JSONSerialization.jsonObject(with: data, options: []) as? [String: Any] { if let resultArray = dic?["results"] as? [[String: Any]] { for songDic in resultArray { print(songDic["trackName"]) } } } } } task.resume() |
層層的 as? 是無法避免的，但是利用 if let 結合逗號串接一連串的 optional 比對，將讓我們的程式精簡不少。
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let urlStr = "https://itunes.apple.com/search?term=love&media=music" let url = URL(string: urlStr) let task = URLSession.shared.dataTask(with: url!) { (data, response , error) in if let data = data, let dic = try? JSONSerialization.jsonObject(with: data, options: []) as? [String: Any], let resultArray = dic?["results"] as? [[String: Any]] { for songDic in resultArray { print(songDic["trackName"]) } } } task.resume() |
將 JSON 資料生成自訂型別
結合 Swift 4 新發明的 JSONDecoder 和 Codable，將 JSON 變成自訂型別變得十分容易，例如以下範例:
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struct SongResults: Codable { struct Song: Codable { var artistName: String var previewUrl: URL var trackPrice: Double? } var resultCount: Int var results: [Song] } func download() { if let url = URL(string: "https://itunes.apple.com/search?term=love&media=music") { let task = URLSession.shared.dataTask(with: url) { (data, response , error) in let decoder = JSONDecoder() decoder.dateDecodingStrategy = .iso8601 if let data = data, let songResults = try? decoder.decode(SongResults.self, from: data) { for song in songResults.results { print(song) } } else { print("error") } } task.resume() } } |
關於 JSONDecoder 和 Codable 的相關介紹，有興趣的朋友可進一步參考利用 Swift 4 的 JSONDecoder 和 Codable 解析 JSON 和生成自訂型別資料。
MVC, model controller 和 helper controller
iOS App 開發最常見的架構為 MVC，不過在書本裡，Apple 提到除了 C 對應的 View Controller，還可另外建立 model controller 和 helper controller，讓程式的分工更清楚。
- model controller – 負責實現 model 的相關功能。比方你在做一個筆記 App，要處理 Note 的新增，刪除，修改等，你可以另外定義 NoteController 實現相關功能，而不用把大量的程式寫在 view controller 或 note 裡。
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helper controller – 負責特定的功能，最常見的例子為 NetworkController，專門處理 App 跟後台溝通的部分。
比方下圖即為此架構下的專案檔案分類。
將抓取網路資料的程式定義成 function, 透過參數 closure 回傳資料
將抓取網路資料的程式定義成 function，讓我們能在想抓資料時隨時呼叫。但請特別注意，以下將抓到的資料 return 的寫法是錯的，因為如果你想要 function fetchImage 回傳 UIImage，你應該在 task.resume() 後回傳，而不是在 dataTask 的參數 completionHandler 裡回傳。
但是我們不可能在 task.resume() 後回傳資料呀，因為資料要等到傳入 dataTask 的 closure 執行時才有。正確的做法其實就近在眼前，就跟我們的真愛一樣。你可以模仿 function dataTask，宣告 closure 型別的參數 completion，等抓到資料時再呼叫 completion 傳入資料即可。
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func fetchImage(url: URL, completion: @escaping (UIImage?) -> Void) { let task = URLSession.shared.dataTask(with: url) { (data, response, error) in if let data = data, let image = UIImage(data: data) { completion(image) } else { completion(nil) } } task.resume() } |
和後台 API 溝通的的程式寫在哪
和後台 API 溝通的程式不難寫，但是如果沒有好好規劃，常常一個不小心，就讓我們的程式變得十分複雜。Apple 提到了常見的三種做法，你可依 App 需求選擇合適的做法。
1. 寫在 View Controller 裡
初學者最常採用的做法，因為它最簡單直接，在 controller 裡抓資料，然後再把它顯示到畫面上。如以下例子，在 controller 裡定義 function fetchPhotoInfo 抓資料。
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class PhotoViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { fetchPhotoInfo { (photoInfo) in self.updateUI(with: photoInfo) } } func updateUI(with photoInfo: PhotoInfo) {...} func fetchPhotoInfo(completion: @escaping (PhotoInfo?) -> Void) {...} } |
建議只在 API 沒有太多太複雜時採用，因為它將讓你的 view controller 複雜許多，而且每個頁面的 controller 需要抓資料時，都要重寫一次相關的程式碼。(就算是用複製貼上，還是有點累呀。)
2. 寫在 model 裡，定義抓資料的 static function
既然要抓某種 model 的資料，不如就將抓取的程式碼定義成 model 的型別 function，如此之後不管在哪個 controller，都可以方便地抓取資料取得 model。
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extension PhotoInfo { static func fetchPhotoInfo(completion: @escaping (PhotoInfo?) -> Void) {...} } class PhotoViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { PhotoInfo.fetchPhotoInfo { (photoInfo) in self.updateUI(with: photoInfo) } } func updateUI(with photoInfo: PhotoInfo) {...} } |
3. 寫在 model controller 或 helper controller 裡
為了避免 view controller 或 model 的程式太複雜，也可考慮另外定義 model controller 或 helper controller 專門處理後台 API。
定義 model controller PhotoInfoController。
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struct PhotoInfoController { func fetchPhotoInfo(completion: @escaping (PhotoInfo?) -> Void) {...} } class PhotoViewController: UIViewController { let photoInfoController = PhotoInfoController() override func viewDidLoad() { photoInfoController.fetchPhotoInfo { (photoInfo) in self.updateUI(with: photoInfo) } } func updateUI(with photoInfo: PhotoInfo) {...} } |
定義 helper controller NetworkController。
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struct NetworkController { static let shared = NetworkController() func fetchPhotoInfo(completion: @escaping (PhotoInfo?) -> Void) {...} } class PhotoViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { NetworkController.shared.fetchPhotoInfo { (photoInfo) in self.updateUI(with: photoInfo) } } func updateUI(with photoInfo: PhotoInfo) {...} } |
Swift 的空白縮排格式
Swift 對於空白和縮排其實沒有太龜毛的限制，不過如果希望寫的程式跟 Apple 範例一致的話，可以注意一下幾個地方:
- 冒號後留一個空白，比方 Type Annotation，Inheritance 和 dictionary。
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let name: String = "彼得潘" class ViewController: UIViewController { } let songDic: [String: String] = ["singer": "田馥甄", "name": "演員"] |
- 逗號後留一個空白，比方分隔參數，分隔 array 成員，遵從 protocol。
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func crushOn(name: String, gender: String) { } crushOn(name: "Wendy", gender: "女") class ViewController: UIViewController, UITableViewDelegate { } let names = ["Peter", "Wendy", "Hook"] |
- -> 的前後留一個空白。
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func crushOn(name: String, gender: String) -> Bool { if name == "Wendy" && gender == "女" { return true } else { return false } } |
- { 前留一個空白，比方類別的 {，function 的 { 。
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class Baby { func eat() { } } |
- else 接在 } 的後面，前面留一個空白。
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var age = 18 if age < 30 { print("你是我的傳說") } else if age < 50 { print("你可能是我的傳說") } else { print("你不能是我的傳說") } |
使用 stack view
Auto Layout 對新手來說，的確需要一段時間才能熟練上手。不過自從 stack view 推出後，難度已經大幅降低，因為 stack view 需要手動設定的條件少很多，對新手來說，也更容易親近學習。
Apple 書本裡大量使用 stack view，因為大部分的 App 畫面都是單純地水平或垂直排列，很適合以 stack view 實作。若要雞蛋裡挑骨頭，聊聊 stack view 的缺點，大概就是 iOS 9 以上才支援，不過 iOS 都已經來到 11，相信此時我們已可安心地拋棄 iOS 8。
書本裡使用大量 stack view 實作的 Apple Pie 範例:
enum 的使用時機
和 class, struct 相比，enum 常被我們忽略。其實它也有出頭天的時候，當你想表達的資料內容只有固定幾種時，enum 十分好用，不只能搭配 switch 比對，還可讓程式更安全，更不易出錯，例如以下例子:
電影的種類 genre 定義成字串，容易打錯字，甚至產生世界上不存在的電影種類。
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struct Movie { var name: String var releaseYear: Int var genre: String } let loveMovie = Movie(name: "你的名字", releaseYear: 2016, genre: "帥到分手") |
將電影的種類 genre 改以 enum Genre 定義，讓我們不易打錯字，而且建立電影時也更安全，你只能傳入 Genre 型別的電影種類，不可能發明種類帥到分手的電影。
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enum Genre { case animated, action, romance, documentary, biography, thriller } struct Movie { var name: String var releaseYear: Int var genre: Genre } let loveMovie = Movie(name: "Finding Dory", releaseYear: 2016, genre: .animated) |
總結
以上是彼得潘研究 Apple 教科書後，小小整理的一些重點。若能模仿以上做法開發 iOS App，應該就能寫出長得很像 Apple 範例的程式，讓人更容易理解修改。當你有一天被高薪挖角，準備離開原公司時，也能安心地交接程式，不再怕新人看不懂而日夜糾纏。當然，未來當你經驗成長，功力更加深厚後，你就能運用一些 Apple 書裡沒提到，一些比較進階的技巧，比方 protocol-oriented programming，從程式實作 Auto Layout 等。
關於 Swift iOS App 開發的相關技術，大家若有任何問題，都可在底下留言。或是直接 FB / LINE 聯絡彼得潘。當彼得潘回答大家的問題時，其實也在找答案的過程中精進學習，增長了自己的功力，和大家交了朋友，獲得再多錢也買不到的回報和收獲。
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彼得潘，正職作家，副業講師，深愛 Apple 相關的所有人事物。精通 Swift iOS 程式設計，平日的興趣為桌球，情歌和寫作。除了一天一顆蘋果強身，也努力保持一天研究一項 iOS SDK 技術的習慣。著作: Swift程式設計入門，App 程式設計入門－iPhone，iPad 課程: 彼得潘的 iOS App 程式設計入門，文組生的 iOS App 程式設計入門。Line ID: deeplovepeterpan
