Meet async/await in Swift
Swift & UI 进阶 31m

初识 Swift 中的 async/await

Meet async/await in Swift

2021年6月7日

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一句话判断

Swift Concurrency 的 async/await 不只是语法糖——它从根本上改变了异步代码的编写心智模型，是 Swift 语言演化中自 optional 之后最重大的变革。

这场 Session 讲了什么

这个 Session 是 Swift 5.5 引入的 async/await 特性的完整介绍。从最基础的异步函数声明讲起，逐步展开到异步序列（AsyncSequence）、任务结构（Task）、以及如何将现有的 completion handler 风格 API 迁移到 async/await。

在 async/await 之前，Swift 的异步编程主要依赖闭包回调（Completion Handler）和 GCD（Grand Central Dispatch）。这导致了严重的”回调地狱”（Callback Hell）：错误处理分散、代码缩进层层嵌套、执行顺序难以追踪。async/await 用线性的代码结构解决了这些问题——异步代码看起来和同步代码一样直观。Session 特别强调了 Swift 的 async/await 不是简单的 C# 或 JavaScript 移植，而是深度整合了 Swift 的类型系统和错误处理机制：throws 和 async 可以自然组合，编译器帮你保证错误不会遗漏。

值得深挖的点

Continuation：连接旧世界和新世界的桥梁

withCheckedContinuation 和 withUnsafeContinuation 是迁移现有代码的关键工具。它们让你把一个 completion handler 风格的 API 包装成 async 函数，而不需要修改底层实现。Checked 版本会在运行时检查 continuation 是否被恰好调用一次——调用了两次会 crash，一次没调用会泄漏。这个安全网在迁移期非常实用。

AsyncSequence：异步世界的序列抽象

AsyncSequence 是 Sequence 的异步版本，让你可以用 for await 语法遍历异步产生的值流。这不是一个简单的协议包装，而是一整套异步迭代的基础设施。AsyncThrowingSequence 还能处理迭代过程中抛出错误的场景。URL 的 bytes 属性就是一个内置的 AsyncSequence 实现——你可以用 for await byte in url.bytes 逐字节异步读取网络数据。

代码片段

// 基础 async/await 用法
// 对比旧的 completion handler 风格，代码结构清晰得多
func fetchWeather(for city: String) async throws -> Weather {
    let url = URL(string: "https://api.weather.com/\(city)")!
    let (data, response) = try await URLSession.shared.data(from: url)
    
    guard let httpResponse = response as? HTTPURLResponse,
          httpResponse.statusCode == 200 else {
        throw WeatherError.invalidResponse
    }
    
    return try JSONDecoder().decode(Weather.self, from: data)
}

// 调用异步函数——不再需要嵌套闭包
do {
    let weather = try await fetchWeather(for: "Beijing")
    print("北京今天 \(weather.temperature)°C")
} catch {
    print("获取天气失败: \(error)")
}
// 使用 Continuation 包装现有 completion handler API
func loadImage(from url: URL) async -> UIImage? {
    await withCheckedContinuation { continuation in
        // 将旧的闭包 API 桥接为 async 风格
        ImageDownloader.shared.download(url) { image in
            continuation.resume(returning: image)
        }
    }
}

// 实际使用
if let avatar = await loadImage(from: avatarURL) {
    self.profileImageView.image = avatar
}
// AsyncSequence 的实际应用——逐行读取文件
func processLogFile(_ url: URL) async throws {
    // url.lines 是内置的 AsyncSequence
    for await line in url.lines {
        guard line.contains("ERROR") else { continue }
        let errorEntry = try parseErrorLog(line)
        await notifyMonitoringSystem(errorEntry)
    }
}

最佳实践

  • 迁移优先级：先把最外层的”组装逻辑”改成 async/await（比如一个调用多个网络请求的函数），底层工具函数可以暂缓。这样收益最大，改动最小。
  • 不要在 withCheckedContinuation 里做耗时操作——continuation 的 resume 应该在原始闭包被回调时立刻执行，中间不要插入额外逻辑。
  • Task.init 和 Task.detached 的选择：大多数情况用 Task.init，它会继承当前 actor 的上下文；只在明确需要脱离所有上下文时才用 Task.detached。

还有什么值得关注

  • async let 可以并发发起多个异步操作，适合”同时请求三个接口，等全部返回”的场景，比手动创建 Task 更简洁。
  • Xcode 13 内置了将 completion handler 自动转换为 async/await 的 refactoring 工具，在编辑器中右键即可触发。
  • Swift 5.5 的 concurrency 特性需要部署目标至少是 iOS 15 / macOS 12，暂时无法回退支持旧系统。
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