Swift 与 Objective-C 互操指南

一、互操作基础机制

1. 桥接头文件（Bridging Header）

当在 Swift 项目中需要使用 Objective-C 代码时，需要创建桥接头文件（通常命名为 项目名-Bridging-Header.h），在此文件中导入需要暴露给 Swift 的 Objective-C 头文件。

// MyProject-Bridging-Header.h
#import "ObjectiveCClass.h"
#import "OldLibrary.h"

2. Target 混编配置

在 Xcode 项目中同时存在 Swift 和 Objective-C 文件时，Xcode 会自动处理编译链：

  • Swift 编译器会自动生成 Objective-C 头文件（项目名-Swift.h）
  • Objective-C 编译器会通过桥接头文件访问 Swift 代码

二、Swift 调用 Objective-C

1. 基本类型映射

Objective-C 类型Swift 类型
NSStringString
NSArray[Any]
NSDictionary[AnyHashable: Any]
NSIntegerInt
BOOLBool

2. 类与方法调用

Objective-C 类：

// Calculator.h
@interface Calculator : NSObject
@property (nonatomic, assign) NSInteger value;
- (instancetype)initWithValue:(NSInteger)value;
- (NSInteger)add:(NSInteger)number;
+ (NSInteger)multiply:(NSInteger)a with:(NSInteger)b;
@end

Swift 调用代码：

let calc = Calculator(value: 10)  // 自动转换初始化方法
let result = calc.add(5)          // 方法调用
let product = Calculator.multiply(4, with: 5)  // 类方法调用
print("Result: \(result), Product: \(product)")

3. Block 与 Closure 转换

Objective-C block：

// NetworkManager.h
typedef void (^CompletionHandler)(NSString *result, NSError *error);
@interface NetworkManager : NSObject
- (void)fetchDataWithCompletion:(CompletionHandler)completion;
@end

Swift 使用 closure：

let manager = NetworkManager()
manager.fetchData { (result: String?, error: Error?) in
    if let result = result {
        print("Received: \(result)")
    }
}

三、Objective-C 调用 Swift

1. 暴露 Swift API 到 Objective-C

使用 @objc 注解暴露 Swift 类和方法：

// SwiftDataProcessor.swift
import Foundation

@objc class SwiftDataProcessor: NSObject {
    @objc var version: String = "1.0"
    
    @objc init(version: String) {
        self.version = version
    }
    
    @objc func processData(_ data: [String: Any]) -> String {
        return "Processed data with version \(version)"
    }
    
    @objc static let maxItems: Int = 100
}

2. Objective-C 中调用 Swift

在 Objective-C 文件中导入自动生成的头文件：

// ViewController.m
#import "YourProject-Swift.h"  // Xcode 自动生成

- (void)useSwiftClass {
    SwiftDataProcessor *processor = [[SwiftDataProcessor alloc] initWithVersion:@"2.0"];
    NSString *result = [processor processData:@{@"key": @"value"}];
    NSLog(@"%@", result);
    
    NSInteger max = SwiftDataProcessor.maxItems;  // 访问静态属性
}

四、特殊场景处理

1. 枚举互操作

Swift 枚举需要添加 @objc 注解才能在 Objective-C 中使用：

// Status.swift
@objc enum Status: Int {
    case pending
    case processing
    case completed
    case failed
}

@objc class Task: NSObject {
    @objc var status: Status = .pending
}

Objective-C 中使用：

// Controller.m
Task *task = [[Task alloc] init];
task.status = StatusPending;  // 自动生成的枚举值前缀

if (task.status == StatusCompleted) {
    NSLog(@"Task completed");
}

2. 错误处理互操作

Swift 的 throws 方法在 Objective-C 中表现为产生 NSError：

// DataValidator.swift
@objc class DataValidator: NSObject {
    @objc func validateInput(_ input: String) throws {
        if input.isEmpty {
            throw ValidationError.invalidInput
        }
    }
}

enum ValidationError: Error {
    case invalidInput
}

Objective-C 中调用：

// Validator.m
DataValidator *validator = [[DataValidator alloc] init];
NSError *error = nil;
[validator validateInput:@"" error:&error];  // 自动添加 error 参数

if (error) {
    NSLog(@"Validation failed: %@", error);
}

五、API 名称映射规则

1. 方法名转换

Objective-C 方法签名Swift 方法签名
doSomething:doSomething(_:)
addObject:add(_:)
insert:atIndex:insert(_:at:)

2. 自定义名称映射

使用 @objc(name) 指定 Objective-C 名称：

// CustomNaming.swift
@objc(CustomManager)
class Manager: NSObject {
    @objc(initWithConfig:)
    init(config: [String: Any]) { /* ... */ }
    
    @objc(executeQuery:withParameters:)
    func execute(query: String, params: [String: Any]) { /* ... */ }
}

六、内存管理注意事项

1. 循环引用处理

Swift 中使用 weak 引用打破循环：

class SwiftViewController: UIViewController {
    weak var delegate: ObjectiveCDelegate?  // 弱引用避免循环
}

2. 非 Objective-C 类型的处理

纯 Swift 类型无法直接暴露给 Objective-C：

struct PureSwiftStruct {
    var value: Int
}

// 需要包装为 Objective-C 兼容的类
@objc class Wrapper: NSObject {
    @objc var swiftStruct: PureSwiftStruct {
        get { /* 转换逻辑 */ }
        set { /* 转换逻辑 */ }
    }
}

七、调试与问题排查

1. 检查生成的接口头文件

在 Xcode 中可通过以下路径查看生成的接口：

DerivedData/项目名/Build/Intermediates.noindex/项目名.build/Debug-iphonesimulator/项目名.build/DerivedSources/项目名-Swift.h

2. 常见编译错误解决

  • 找不到 Swift 类：检查 @objc 注解和类继承
  • 方法不存在：确认方法已添加 @objc 注解
  • 类型不匹配：检查类型映射是否正确

八、实战示例：混合网络层

Swift 网络请求类：

// NetworkService.swift
@objc class NetworkService: NSObject {
    @objc static let shared = NetworkService()
    
    @objc func get(url: String, completion: @escaping (Data?, Error?) -> Void) {
        URLSession.shared.dataTask(with: URL(string: url)!) { data, _, error in
            completion(data, error)
        }.resume()
    }
}

Objective-C 视图控制器：

// OldViewController.m
- (void)fetchData {
    [NetworkService.shared get:@"https://api.example.com/data" 
                    completion:^(NSData *data, NSError *error) {
        if (data) {
            // 处理数据
        }
    }];
}

总结

互操作最佳实践

  1. 渐进式迁移：逐步将 Objective-C 代码替换为 Swift，而非一次性重写
  2. 明确边界：在混合项目中明确两种语言的职责边界
  3. 接口设计：设计兼容的 API 接口，考虑两种语言的特点
  4. 测试覆盖：确保互操作代码的充分测试，包括边界情况
  5. 性能监控：关注互操作带来的性能开销，特别是在频繁调用的代码路径上

Swift 与 Objective-C 的互操作技术使得开发者可以在保留现有 Objective-C 代码的基础上，逐步采用 Swift 进行开发。通过合理的架构设计和遵循最佳实践，可以构建稳定高效的混合语言应用程序。

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