基于iOS平臺的天氣APP的設(shè)計與實現(xiàn)

張淼 劉東旭

摘 要：隨著移動網(wǎng)絡(luò)的成熟，智能設(shè)備在人們的日常生活中變得不可或缺，隨時隨地幫助我們獲取最新的信息。本文使用Swift語言在iOS平臺開發(fā)了一款天氣APP，系統(tǒng)主要包括主頁信息模塊、城市查詢模塊和內(nèi)容分享模塊，使用的關(guān)鍵技術(shù)包括Alamofire、SwiftyJson、Cocoapods等，通過調(diào)用天氣預(yù)報網(wǎng)站的API來獲取城市的天氣情況并呈現(xiàn)給用戶，方便用戶隨時查看天氣情況，及時做好出行安排。

關(guān)鍵詞：iOS平臺;MVC架構(gòu);Cocoapods;Alamofire

一、背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和4G技術(shù)的成熟，移動終端已經(jīng)變?yōu)槿藗兊娜粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠帧Ｄ壳笆袌錾系闹髁鏖_發(fā)平臺有安卓、iOS和Windows Phone。其中iOS因為其無與倫比的安全性、獨特的工業(yè)設(shè)計風(fēng)格和成熟穩(wěn)定的操作系統(tǒng)獲得了不少人的青睞，可以說占領(lǐng)的市場上的半壁江山。[1]

另外由于現(xiàn)代人生活的節(jié)奏越來越快，出行前一般都會提前關(guān)注未來的天氣以備提前安排出行計劃。因此設(shè)計一款基于iOS的天氣APP可以方便用戶獲取本地、異地的天氣情況，滿足日常生活中的需求。另外考慮到目前大部分人的社交需求，還在app中增加了分享功能，可以把當(dāng)前信息分享給微博好友，實現(xiàn)信息的共享和好友的互動。

二、開發(fā)環(huán)境

（一）iOS平臺

iOS（以前稱為iPhoneOS）是蘋果公司專門為其硬件開發(fā)的移動操作系統(tǒng)。它是目前為公司許多移動設(shè)備提供動力的操作系統(tǒng)，包括iPhone、iPad和iPod touch，也是繼安卓之后全球最流行的移動操作系統(tǒng)之一。

iOS整體架構(gòu)主要分為4層，分別是Cocoa Touch層、Media層、Core Service層、和Core OS層。[2]Cocoa Touch層中的大部分框架和界面相關(guān)，主要負責(zé)和用戶打交道，比如用戶的各種觸摸操作就需要通過這個框架進行處理。通過媒體層，我們可以豐富自己的應(yīng)用程序，使用各種音頻、視頻、圖形等技術(shù)。核心服務(wù)層負責(zé)系統(tǒng)的一些核心服務(wù)，比如電話簿、社交媒體等。核心操作系統(tǒng)層則提供一些底層的功能，比如對內(nèi)存進行管理或者對電源進行管理，主要涉及到硬件方面的處理。

（二）Xcode和Swift語言

工欲善其事必先利其器，在iOS上開發(fā)程序，就需要在蘋果電腦上配備一個Xcode軟件。Xcode是蘋果公司提供的一個集成開發(fā)環(huán)境，它用于管理工程、編輯代碼、構(gòu)建可執(zhí)行文件、進行代碼調(diào)試等等。[4]Swift是在蘋果2014年全球開發(fā)者大會（WWDC）上推出的，是蘋果為iOS、OS X、WatchOS、TVOS而創(chuàng)建的通用、多范式、編譯的編程語言。[3]另外Swift作為一種新編程語言，它雖然基于C和Objective-C，但由于采用了安全的編程模式和添加現(xiàn)代的功能來使得編程更加簡單、靈活和有趣。

三、軟件設(shè)計與實現(xiàn)

（一）MVC結(jié)構(gòu)

整個系統(tǒng)采用MVC（Model-View-Controller）三層架構(gòu)實現(xiàn)。Model（模型）用于封裝一組特定的數(shù)據(jù)，并包含操作該數(shù)據(jù)的邏輯。比如當(dāng)你想到會計軟件時，發(fā)票就是一個模型。當(dāng)你想到微博應(yīng)用程序時，每條你看到的短文就是一個模型。本系統(tǒng)中定義了Weather Data Model，該類中包含城市名、天氣情況、溫度、濕度以及對應(yīng)天氣圖標(biāo)等。

視圖（View）是用戶可以在用戶界面（UI）中看到的對象。像UIButton、UIView和UILabel這樣的對象都是常見的視圖例子。

控制器控制視圖和模型之間的所有邏輯。由于視圖和模型之間不能夠直接通信，需要它在視圖和模型之間傳輸消息。本系統(tǒng)中定義了Chnage City View Controller，Weather View Controller和Share View Controller。

（二）關(guān)鍵技術(shù)

1.Alamofire

Open weather map網(wǎng)站可以提免費的天氣預(yù)報接口，提供當(dāng)前天氣的數(shù)據(jù)、5到16天的天氣預(yù)報、以往的天氣信息、氣象站點以及詳細的氣象信息等。

本系統(tǒng)利用Alamofire通過該網(wǎng)站提供的免費API來獲取響應(yīng)信息。Alamofire是一個用Swift編寫的HTTP網(wǎng)絡(luò)庫，可以讓開發(fā)者非常方便的的進行http的請求以及相應(yīng)數(shù)據(jù)的處理。[5]我們首先利用Alamofire的request方法向網(wǎng)站發(fā)出請求，同時在response方法中定義了如何對返回的信息進行處理。

2.SwiftyJson

對于網(wǎng)站返回的JSON類型數(shù)據(jù)，如果自己定義函數(shù)處理會非常麻煩。因此我們使用第三方的框架SwiftyJSON。SwiftJSON是用Swift編寫的對JSON格式數(shù)據(jù)進行處理的類庫，里面提供了眾多方法，使用方便。在本系統(tǒng)中，我們通過SwiftyJSON對網(wǎng)站返回的相關(guān)天氣信息進行處理。

3.Cocoapods

CocoaPods是OS X和iOS下的一個第三類庫管理工具，并且支持Objective-C和Swift語言。[6]。通過Cocoapods工具我們可以很輕松的管理每個類庫。以本系統(tǒng)為例，開發(fā)中使用了Alamofire和SwiftyJson，因此在Podfile文件中添加以下兩句話進行配置：pod 'Alamofire'，'～> 5.0.0-beta.3'，pod 'SwiftyJSON'，'～> 4.0'。

（三）系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)主要分為三個部分：主頁信息模塊和城市查詢模塊和內(nèi)容分享模塊。

用戶打開APP之后首先看到啟動頁，緊接著加載主頁信息，此時我們可以直接看到本地當(dāng)前的天氣狀況，以及最近一周的天氣情況。通過點擊右上角的按鈕可以切換到查詢界面。在查詢界面，我們可以輸入任意一個地點，點擊查詢后，跳轉(zhuǎn)到當(dāng)?shù)氐奶鞖饨缑妗?/p>

以查詢界面為例，說明該模塊的實現(xiàn)。首先獲取輸入框輸入的文本，根據(jù)輸入信息向服務(wù)器發(fā)送請求，對服務(wù)器返回的信息用SwiftyJSON進行解析，然后更新主頁面的展示內(nèi)容。由于查詢界面和主頁是由不同的視圖控制器控制，因此此時涉及到不同ViewController之間的數(shù)據(jù)傳遞。其中向服務(wù)器發(fā)送請求并處理信息的主要函數(shù)如下圖所示：

四、結(jié)語

本文利用Swift語言在iOS平臺開發(fā)了一款天氣APP，通過調(diào)用天氣預(yù)報網(wǎng)站的API來獲取城市的天氣情況并呈現(xiàn)給用戶，方便用戶隨時查看天氣情況。本系統(tǒng)通過MVC框架構(gòu)建，通過Alamofire網(wǎng)絡(luò)框架向服務(wù)器請求天氣信息，并對返回的JSON數(shù)據(jù)利用SwiftyJson處理。經(jīng)測試該APP整體使用效果較好，基本上可以滿足用戶簡單的天氣查詢需求。

由于時間問題，天氣App應(yīng)用程序還有部分功能需要完善，如增加分享到微信、保存常用地點、消息推送等功能，進一步提升用戶體驗。

參考文獻：

[1]趙益澤.淺析安卓系統(tǒng)，iOS，Windows Phone系統(tǒng)的差異性[J].數(shù)字通信世界，2017（11）：147-148.

[2]關(guān)東升.移動操作系統(tǒng)原理與實踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2017：146-147.

[3]李亞欣，蔡永香，鄧舒穎.基于Swift對Objective-C開發(fā)的移動應(yīng)用程序優(yōu)化[J].軟件導(dǎo)刊，2018，17（10）：178-182.

[4]傳智播客.Swift項目開發(fā)基礎(chǔ)教程[M].北京：人民郵電出版社，2016：6-7.

[5]鄭國凱，侯超鈞.基于iOS的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代計算機（專業(yè)版），2016（27）：68-72.

[6]沈夢姣，蔡麗明.基于iOS平臺的嗨球APP的設(shè)計與實現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（29）：99-100.