Ckitakishi

Apr 29, 2018

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关于 MetaX 的三言两语

初衷

常常把相机中的照片传到手机里，但是比较麻烦的一点是没有地理信息，所以就自己动手丰衣足食了。 作为一个总结，下文的主题是照片框架 PhotoKit 和简单的问题解决记录。

关于照片框架 - PhotoKit

在 PhotoKit 之前，AssetsLibrary 是被广泛使用的，由于并没有实际用过，就不再赘述。从 PhotoKit 的文档就可以看出来，这是一个十分庞大的框架，包含了相当多的类。PhotoKit 可以使得自己的应用与照片库以相同流程工作，此外性能也相当不错.

从获取图像开始

相册取得

如果以从相册列表选取照片这个流程为例来看，相册列表中的所有对象都是 PHCollection，它是一个抽象父类，拥有两个子类： PHAssetCollection 和 PHCollectionList，前者表示相册，后者表示相册列表也就是文件夹。题外话，在 iOS 设备上创建文件夹几乎可以说是一个隐藏功能，点击追加按钮是相册，而长按则可以选择相册或文件夹。而获取相册的方法是使用上述几个类中的 fetch 方法，返回 PHFetchResult<XXX>，可以用部分 with Foundation 中集合类型相同的接口来处理这个结果，比如用 enumerateObjects(_:) 来进行遍历。该方法默认会取回所有结果，但是可以通过使用 PHFetchOptions 来做一些过滤或是排序处理。例如取回所有智能相册：

let options = PHFetchOptions()
options.sortDescriptors = [NSSortDescriptor(key: "creationDate", ascending: false)]
let smartAlbums: PHFetchResult<PHAssetCollection>?
smartAlbums = PHAssetCollection.fetchAssetCollections(with: .smartAlbum, subtype: .albumRegular, options: options)

另外，访问图片库需要请求用户权限，在权限未决定的情况下，第一次调用 fetch 方法的时候会自动请求权限。也可以通过 PHPhotoLibrary 的类方法 requestAuthorization: 显式地发起请求。如果被拒绝了，添加一个类似 404 页面的视图并设置一个按钮指向应用的设置页面是（我认为）比较优雅的做法：

let url = URL(string: UIApplicationOpenSettingsURLString)
UIApplication.shared.open(url!, options: [:], completionHandler: nil)

照片取得

照片的取得是一个层层递进的过程，在取得了相册之后，便可以尝试获取 PHAsset 对象，小标题说的比较狭隘一些，实际上 PHAsset 对象包含图像，视频，和 Live Photo。此时可以通过调用 fetchAssets(in:options:) 来取得一个类型为 PHFetchResult<PHAsset> 的资源集：

let assetCollection = smartAlbums.object(at: 0)
let fetchResult = PHAsset.fetchAssets(in: assetCollection, options: options)

手握 PHAsset，几乎就拥有了一切。此刻 PHImageManager 该出场了，这是一个专门用于请求特定 asset 对应的媒体资源的类.

修改图像

按照从上到下的顺序，有关图像的框架依次是：

  • UIKit
  • CoreImage
  • CoreGraphics
  • ImageIO

下面打算讨论两个维度的图片修改，滤镜和 Metadata。接着上一部分的流程继续往下来说，虽然实现滤镜其实又很多方法，但是若选择 Core Image，那么不论哪一种，都要先通过 PHAsset 的实例方法 requestContentEditingInput(with:completionHandler:) 来获取完整尺寸的 CIImage 图像：

asset.requestContentEditingInput(with: options, completionHandler: { contentEditingInput, _ in
    guard let imageURL = contentEditingInput?.fullSizeImageURL else {
        // error
        return
    }
    
    let ciImageOfURL = CIImage(contentsOf: imageURL)
    guard let ciImage = ciImageOfURL else {
        return
    }
})

滤镜

在顺利取得 CIImage 之后，添加滤镜的流程大致如下。Core Image 提供了一些滤镜，如果需要自定的话，看一看 WWDC2014 Session 515 会非常有帮助。

// 对过去版本的管理
let data = PHAdjustmentData(/* ... */)
                                                  
let output = PHContentEditingOutput(contentEditingInput: contentEditingInput)
output.adjustmentData = data

let outputImage = ciImage
    .applyingOrientation(input.fullSizeImageOrientation)
    .applyingFilter(filter, withInputParameters: nil)
    
CIContext().writeJPEGRepresentation(of: outputImage,
                                    to: output.renderedContentURL, 
                                    colorSpace: ciImage.colorSpace!,
                                    options: [:])

// 确认修改
PHPhotoLibrary.shared().performChanges({
    let request = PHAssetChangeRequest(for: self.asset)
    request.contentEditingOutput = output
}, completionHandler: { success, error in
    // ...
})

Metadata

有了 CIImage，读取 Metadata 只需要获取 CIImage 的 properties 属性即可。但是如果要写入，就需要基于相对底层的 ImageIO 框架来完成。

首先，我创建了临时存储，虽然最初的想法是直接覆盖当前编辑中的图像，这个方案在模拟器竟然成功了，但是真实设备行不通。后来迫不得已选择了迂回的方法，覆盖 => 追加新图像 + (可选)删除旧图像。

let context = CIContext(options:nil)

// 创建一个临时存储
var tmpUrl = NSURL.fileURL(withPath: NSTemporaryDirectory() + imageURL.lastPathComponent)

为了让新创建的图像保持与原始图像相同的类型，通过 CGImageSource 来获取。如果获取成功，就可以指定上面的临时 URL 作为位置，尝试创建 CGImageDestination，之所以说是尝试，是因为不得不考虑如果当前设备并不支持期待创建的类型，那么我们就会得到 nil。这个时候别无选择，只能够再试一次，在当前版本中，这个做法主要是为了解决 HEIF 格式在一些较有历史的设备上并不被支持而带来的问题，所以在失败的情况下，默认将目标类型设定为 JPEG：

// 从 CIImage 创建 CGImage
let cgImage = context.createCGImage(ciImage, from: ciImage.extent)
// 根据 CGImageSource 来获取图片类型标识 (UTI)
let cgImageSource = CGImageSourceCreateWithURL(imageURL as CFURL, nil)
guard let sourceType = CGImageSourceGetType(cgImageSource!) else {
    return
}
// 尝试创建 CGImageDestination
var createdDestination: CGImageDestination? = CGImageDestinationCreateWithURL(tmpUrl as CFURL, sourceType, 1, nil)

// 该版本暂定方案：无法创建的图像格式就存储为 JPEG
if createdDestination == nil {
    // media type is unsupported: delete temp file, create new one with extension [.JPG].
    let _ = try? FileManager.default.removeItem(at: tmpUrl)
    tmpUrl = NSURL.fileURL(withPath: NSTemporaryDirectory() + imageURL.deletingPathExtension().lastPathComponent + ".JPG")
    createdDestination = CGImageDestinationCreateWithURL(tmpUrl as CFURL, "public.jpeg" as CFString, 1, nil)
}

guard let destination = createdDestination else {
    return
}

若完成了 CGImageDestination 创建，就可以开始向这个目标添加图像了。在上一段代码中，创建时传入的第 3 个参数正是代表着图像的数量，因为只是单张图像，所以是自然是 1；该方法也可以用来创建 GIF。

// 向 CGImageDestination 添加图像，以及该图像的 metadata。
CGImageDestinationAddImage(destination, cgImage!, newProps as CFDictionary)
if !CGImageDestinationFinalize(destination) {
    // ...
} else {
    // ...
}

最后，通过仍在临时存储位置的图像来创建一个新的 asset 追加请求，并将临时存储的图像移除即可：

PHPhotoLibrary.shared().performChanges({
    let request = PHAssetChangeRequest.creationRequestForAssetFromImage(atFileURL: tempURL)
    let _ = try? FileManager.default.removeItem(at: tempURL)
}, completionHandler: { success, error in
    // ...
})

HEIF

HEIF 是全新的图片格式，相应的还有视频的 HEVC。苹果表示在相同画质下大小能节约 50% 的存储空间。如果想要了解更多，推荐看一看 WWDC 2017 Session 511。

在实际运用中遇到了一个问题，如果我在相对较旧的设备上查看 .HEIC (HEIF) 的图片，并尝试去修改它，上面提到的 CGImageDestination 会得到一个 nil 对象。结果并不意外，毕竟这需要软件与硬件双方面的支持。但是具体来说究竟分界线在哪里呢？可以在 511 找到答案，而这个支持页也讲的很详细。基本条件就是运行 iOS 11 的 iPhone 7 等设备以及之后的新设备。

监听变化

万事俱备，只欠东风。但，如果此时系统的图片库发生了改变，又该怎么办？

只需要记住四步，就可以解决这个问题了：

  1. 让当前的类遵循 PHPhotoLibraryChangeObserver 协议。
extension DetailInfoViewController: PHPhotoLibraryChangeObserver {

}
  1. 在视图即将出现时将当前的类作为观察者注册到 PHPhotoLibrary 共享对象上。
PHPhotoLibrary.shared().register(self)
  1. 实现 PHPhotoLibraryChangeObserver 协议的 photoLibraryDidChange(_:) 方法。
func photoLibraryDidChange(_ changeInstance: PHChange) {
    // changeDetails 方法有接受不同参数的多个版本，可参照文档。
    guard let curAsset = asset, let details = changeInstance.changeDetails(for: curAsset) else {
        return
    }
    asset = details.objectAfterChanges
}
  1. 最后在 deinit 中解除监听。
deinit {
    PHPhotoLibrary.shared().unregisterChangeObserver(self)
}

一些笔记

PromiseKit 6

PromiseKit 6 对几个比较核心的点做出了修改。说实话，我觉得这个框架的文档可读性其实还有待提升。直接看源码及其中的注释反而是个很好的选择。

其中一点是改变了核心初始化方法：

// 之前
Promise { fulfill, reject in
    // ...
}

// 现在
Promise { seal in
    // seal.fulfill(foo)
    // seal.reject(error)
    // seal.resolve(foo, error)
}

还有一点是，将万能的 then 拆分为了 then, done 和 map。作者的解释是，以前 then 做很多事，但是由于依赖 Swift 根据上下文做推断，在用了多个 then 之后推断就会发生失败。而且很难判断错误发生在哪。所以就只能选择从比较高的层级就修复这个问题，于是有了现在的方案：

  • then：返回一个 promise。
  • done：返回一个 Void promise (80% 的情况用在 promise 链中)。
  • map：返回非 promise 值，比如一个单纯的值。

地理位置检索

我需要的是一个根据关键字获取相关地点的一个检索，也就是常说的 POI 检索。因为需要比较简单，所以先考虑了 MapKit 的 MKLocalSearch 或者 MKLocalSearchCompleter。

前者常常会用在地图的检索，通过 start(completionHandler:) 可以取得 10 个结果，并且这个 limit 无法自定义，它在主线程工作，而且当发起新的请求时当前即使有正在进行的检索也不会被终止，如果不注意很可能会得到错误的结果：

let localSearchRequest = MKLocalSearchRequest()
let newestLocation = locations.last! as CLLocation
localSearchRequest.region = MKCoordinateRegion(center: newestLocation.coordinate, span: MKCoordinateSpanMake(5.0, 5.0))

MKLocalSearch(request: localSearchRequest).start(completionHandler: { (localSearchResponse, error) -> Void in
    guard searchText == searchBar.text else {
        return
    }
})

所以这似乎并不是一个理想的选择。辅以后者的 MKLocalSearchCompleter 会更好一些：

let completer = MKLocalSearchCompleter()
completer.queryFragment = searchText

// MARK: MKLocalSearchCompleter Delegate
extension LocationSearchViewController: MKLocalSearchCompleterDelegate {

    // 处理检索结果
    func completerDidUpdateResults(_ completer: MKLocalSearchCompleter) {
        self.resultDataSource = completer.results
    }
    // 处理错误
    func completer(_ completer: MKLocalSearchCompleter, didFailWithError error: Error) {
        // ...
    }
}

这样一来，检索结果列表就可以很简单的表示出来了。当需要取得各个位置的详细信息时，还是无法离开 MKLocalSearch，根据检索结果创建请求即可。

不过即使这样也还是有很多制限，比如近邻检索，尝试使用了 Foursquare，虽然这个问题得以解决，但是请求数量的限制又是新的需要考虑的问题，所以，要走的路还很长。另外，由于在中国无法检索海外地点，也无法逆向转换海外经纬度，要走的路不是很长，而是很长很长。

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