Apple Widget：下一个顶级流量入口？

2020 年 6 月 22 日，苹果召开了第一次线上的开发者大会 - WWDC20。这可谓是一次可以载入史册的发布会，宣布了 ARM 架构 Mac 芯片、软硬件的生态大统一、iOS 14 系统界面大改等一系列激动人心的消息。

当然，最让我感兴趣的就是让 iOS 界面大改的 Widget 了。过去几年，iOS 的桌面交互体验可谓是一言难尽，Widget 的加入无疑是一次比较大的破局。在看发布会的时候，我的脑海里就浮现出一个问题：“这会是下一个互联网公司竞争的流量入口吗？”

先不抛结论，让我们先看一下 WWDC20 介绍了哪些新东西。

什么是 Widget?

Widget 不是一个小型的 App，它是一种新的桌面内容展现形式，主要是用于弥补主应用程序无法及时展示用户所关心的数据。如下图所示：

一个优秀的 Widget 需要有三个特点：简单明了（Glanceable）、恰当展示（Relevant）、个性化定制（Personalized）

▐ 简单明了（Glanceable）

Widget 不是一个小型的 App，这句话被反复提起。一般用户每天进入主屏幕的次数超过 90 次，但停留的总时长不过几分钟。通常来说用户只会在主屏幕上停留片刻时间，就会跳转到其他地方，所以并不需要任何复杂的交互设计来增强 Widget 的作用，也不需要复杂的样式来丰富 Widget 的内容，简单明了的内容才是 Widget 的关键。

和安卓的 Widget 不太一样，苹果设计的 Widget 并不支持任何复杂交互行为，也不建议大家设计过于复杂的样式来呈现内容，这也非常符合苹果对于主屏幕的改进一直保持克制的特点。

▐ 恰当展示（Relevant）

苹果期望 Widget 可以和正在执行或者考虑的事情紧密的结合。比如，早上起床，用户最关心天气怎么样，Widget 可以展示一下天气情况；起床后，用户就要了解一下一天的行程，Widget 可以展示一下 Reminders 中的内容；等到一天忙完了，准备睡觉的时候，可以用 Widget 打开音乐稍微放松一下。为此，苹果系统提供了一个叫智能叠放（Smart Stacks）的功能，智能叠放是一个 Widgets 的集合。系统会根据每个人的习惯，借助端智能的能力，自动的显示准确的 Widget 在最顶部。

当然，苹果也考虑到了一些特殊的场景，比如 Widget Gallery 浏览时，提供了 Snapshot 的能力给到开发者可以定制展示样式，当加载内容的时候提供了 Placeholder UI API 而不是单调的 loading 加载框来避免过多的白屏的尴尬局面。这些设计的目的只有一个，苹果期望 Widget 可以在任何特定的场景都可以展示合理的样式。

▐ 个性化定制（Personalized）

Widget 需要一定的定制能力，比如当我添加一个天气 Widget，我只需要关心杭州的天气怎么样。为了实现这个能力，苹果给 Widget 提供了 Configuration 的能力。顾名思义，就是可配置。一共有两种配置类型：

StaticConfiguration，也就是用户无需配置，展示的内容只和用户信息有关系。
IntentConfiguration，支持用户配置及用户意图的推测功能。

IntentConfiguration 的实现是基于 Intents.framework，开发过 SiriKit 和 Shortcuts 一定知道 Intents API 是用于了解用户意图的。其实就是一个智能的表单系统，开发者创建一个 SiriKit Intent Definition File 之后，只需要简单的配置，Xcode 会自动帮你生成对应的代码和类型。

当开发者编写完配置之后，会借助 Intents.framework 的能力，在运行的时候直接绘制出一个配置页面（如下图所示），开发者并不需要关心如果编写这个页面。

Widget 的刷新方式

Widget 的刷新方式是很特别的，相当的克制。在展开讲刷新方式之前，要讲一个概念，叫 Timeline。顾名思义，就是时间线，下面的图就是一条 Timeline。

当系统的 WidgetKit 调用 Reload Timeline API 之后，会要求 Widget Extension 的 Timeline Provider 提供一组 TimelineEntry 和 ReloadPolicy，用来后续刷新页面。

这里的概念比较多，我们一个一个来解释。

首先，Widget 的刷新完全由 WidgetCenter控制。开发者无法通过任何 API 去主动刷新 Widget 的页面，只能告知 WidgetCenter，Timeline 需要刷新了。

系统提供了两种方式来驱动 Timeline 的 Reload。System Reloads 和 App-Driven Reloads。

System Reloads: 这个行为由系统主动发起，会调用一次 Reload Timeline 向 Widget 请求下一阶段刷新的数据。系统除了会按时发起 System Reloads 之外，还会借助端智能的能力，动态决策每个不同的 TimeLine 的 System Reloads 的频次。例如被查看次数很大程度上直接决定了 System Reloads 的频率。当然还有一些由于设备环境变化触发的行为也会触发 System Reloads，比如设备时间进行了变更。

App-Driven Reloads：指的是 App 请求 Widget 下一阶段刷新的数据。这里也要分两种场景，应用在前台运行和应用在后台运行。当应用在前台运行的时候，App 可以直接请求WidgetCenter的 API 来触发 Reload Timeline；而当应用处于后台时，后台推送（Background Notification）也可以触发 Reload Timeline。

注意，前面所提到的 Reload Timeline 并不是直接刷新 Widget，而是 WidgetCenter 重新向 Widget 请求下一阶段的数据。而 Timeline Provider 就是提供这个数据的对象。

而 Timeline Provider 提供的数据有两部分，一部分是 TimelineEntry，另外一部分是 ReloadPolicy。

TimelineEntry 是某个时间节点下 Widget 需要呈现的视图信息和时间点。

而 ReloadPolicy 则是接下来这段时间 Timeline 的刷新策略，一共有三种：

atEnd: 是指 Timeline 执行到最后一个时间片的时候再刷新。
atAfter: 是指在某个时间以后有规律的刷新。
never：是指以后不需要刷新了。什么时候需要重新刷新需要 App 重新告知 Widget。

当 Timeline Provider 提供完下一阶段的数据之后，就会停止运行。系统也会根据 entry 的信息，到点对 Widget 的展示内容进行刷新。值得一提的是，WidgetKit 会把 Timelines 所定义的 Entries 对应的 Views 结构信息缓存到磁盘，然后在刷新的时候才通过 JIT 的方式来渲染。这使得系统可以在极低电量开销下为众多 Widgets 处理 Timelines 信息。

简而言之，苹果对 Widget 的刷新相当的克制。开发者无法直接决定 Widget 刷新，只能提供刷新策略。具体的时间和节奏全部由系统来控制。苹果这么做，大概率是为了提高主屏幕的性能和减少电量开销上的考虑。

Widget 和 SwiftUI

Widget 只能用 SwiftUI 来进行开发，确切的说，Widget 的本质是一个随着时间线而更新的 SwiftUI 视图。

当我最开始知道这个限制的时候，说实话是相当震惊的。众所周知，SwiftUI 是一个去年才发布的新技术，而且最开始的时候 SwiftUI 是相当不稳定的，以至于苹果自己都是建议开发者暂时不要用到生产环境上，Widget 作为系统主屏幕的功能，强制使用这么新的技术，会不会太激进了？

显然是不会。苹果要求 Widget 只能使用 SwiftUI 主要是基于几点考虑:

1、SwiftUI 经过一年的发展，有了很大的提升，不仅可以使用 SwiftUI 来构建整个应用程序，而且在一些方面已经优于基于 UIKit 的开发方式了。具体的内容，大家可以看一下《详解 WWDC 20 SwiftUI 的重大改变及核心优势》

2、苹果正在布局跨平台，大统一的策略。Widget 作为系统的核心功能，使用 SwiftUI 是唯一的选择。SwiftUI 精美的 DSL 设计，使得开发者使用一套代码在 iOS、iPadOS、macOS、watchOS 和 tvOS 等多个平台展示不同的样式可以轻松的实现。（Widget 只会在 iOS、iPadOS 以及 macOS 上展示）

3、使用了 SwiftUI 使得 Dynamic Type 和 Dark Mode 等问题适配起来成本很低。

4、只有使用 SwiftUI 才能达到很多对于 Widget 的限制。倘若可以使用 UIKit 开发者可能有无数种办法绕过苹果的限制。比如开发无法使用 UIViewRepresentable 来桥接 UIKit，只要使用任何 UIKit 的元素会直接 Crash。

5、将 Swift 语言和 SwiftUI 的重要程度提升了一大截。

Widget 的展示形式

▐ 一个 App 可以对应多个 Widget Extension

你可以使用WidgetBundle 来进行组装。苹果并没有对 Widget Extension 有数量上的限制。所以为了避免大家开发过多的 Widget Extension 导致搜索起来麻烦，在 Widget Gallery 中只能看到一个条目。

▐ 一个 Widget Extension 一共只有三种尺寸

考虑到简单明了的特点以及手机屏幕的空间有限的问题。苹果只提供了三种样式可以选择，systemSmall（2 * 2 icon 区域）、systemMedium（2*4 icon 区域）、systemLarge（4 * 4 icon 区域）。

▐ 同一种 Widget 可以被多次添加到主屏幕中

而且对于每一个 Widget 来说，都有其对应的独立 TimeLine，相互独立，互不干扰。

▐ 开发者无法开发智能叠放（Smart Stacks）

开发者无法开发一个 Widget 的集合。智能叠放（Smart Stacks）是一个系统特有的能力，对于开发者来说，唯一可以做的就是主动提供相关性信息。前文提到了 Timeline 的数据又一组 TimelineEntry 组成，而每个 TimelineEntry 除了包含时间点和视图信息以外，还可以包含一个 TimelineEntryRelevance 对象，用来表示这个 entry 的相关性。