京东 App适配 iOS 暗黑模式业务实践

以下文章来源于京东零售技术，作者平台研发姚琦

什么是暗黑模式？

iOS 13 苹果推出了暗黑模式，暗黑模式在夜间可以更好的保护视力，也可以节省 App 电量消耗。但是 Apple 提供的暗黑模式只支持 iOS 13，为了给用户带来更好的体验，我们希望 iOS 13 以下的系统也可以支持暗黑模式。另外我们还给用户提供了自主选择的权利，可以在 App 内手动关闭暗黑模式，不跟随系统主题变化。京东 App 涉及业务模块众多，整个适配工作量巨大，为了解决上述问题，并让各模块通过统一的接口快速接入，我们开发了暗黑基础组件，提供以下能力：

支持 iOS 9 及以上系统，同时兼容 iOS 13 系统暗黑模式
支持整体切量、降级
支持跟随系统模式，也可以选择不跟随，使用 App 内部的模式
内置调试工具，帮助开发者快速调试，提升效率
支持颜色模式扩展

基础组件设计方案如下：

业务接入

业务接入时需要调用基础组件提供的jdbappearance_bindUpdater方法，传入一个Block并在其中处理UI更新的逻辑，基础组件会绑定Block和UIView，然后将UIView存储在HashTable中，在合适的时机通过遍历HashTable和执行绑定的Block来更新UI。业务组件的接入方案如下：

需要注意的是，遍历HashTable的时候并不是所有的Block都会执行，这里会判断UIView的window是否存在，如果window有值，就执行UIView绑定的Block，否则会先把这个Block标记为稍后执行，当UIView下次出现在window中时（didMoveToWindow 被调用的时候）就会执行这个Block。另外不用担心Block会在每次 didMoveToWindow 时被调用，因为只有颜色模式变化的时候，Block才会被标记为稍后执行。

如果涉及接口调用等异步场景，是否会增加接入成本呢？我们通过下面的代码示例看一下业务是如何进行适配的：

 1// 接入前
 2cell.viewA.backgroundColor = [UIColor redColor];
 3cell.viewB.image = [UIImage imageNamed:@"xxx"];
 4
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 6// 接入后
 7@weakify(cell)
 8[cell jdbappearance_bindUpdater:^(JDBAppearance *apperance, UIView *bindView) {
 9    @strongify(cell)
10    cell.viewA.backgroundColor = [UIColor jdbappearance_colorBR];
11    cell.viewB.image = [UIImage jdbappearance_imageNamed:@[@"light_xx", @"dark_xx"]];
12}];

因为每次调用jdbappearance_bindUpdater 时，会立刻执行一次Block，所以不论是否涉及异步场景，接入方式都是统一的，并不会带来额外的接入成本。

自定义Updater：

Block机制基本可以满足所有的适配场景，但是实际开发中，我们可能希望有一些便捷的方法，比如直接调用一个方法jd_setBackgroundColor设置UIView的背景色。

这样的需求也是可以满足的，我们来看一下如何封装这样的API：

 1@implementation UIView (CustomUpdater)
 2
 3
 4- (void)jdb_setBackgroundColor:(NSArray *)colors
 5{
 6    [self jdbappearance_bindUpdater:^(JDBAppearance * _Nonnull appearance, UIView * _Nonnull bindView) {
 7        bindView.backgroundColor = [UIColor jdbappearance_colorWithHex:colors];
 8    } updaterKey:@"jdb_setBackgroundColor"];
 9}
10
11
12@end

注意绑定Block的时候需要指定一个updaterKey，updaterKey允许一个UIView绑定多个Block。使用方式也很简单，并且不需要考虑循环引用的问题：

1[cell jdb_setBackgroundColor:@[@"#FFFFFF", @"#1D1B1B"]];

App内切换暗黑模式

这个功能允许用户在 App 内手动开启或者关闭暗黑模式，但是存在一个问题：

如果系统开启了暗黑，但是 App 内关闭了，此时一些系统控件的颜色仍然是深色的（例如通过UIImagePickerController调起的系统相册），从而导致系统控件颜色和 App 颜色不一致。

在阐述解决方案之前，先来介绍一下UITraitCollection：

UITraitCollection是 iOS 8 开始新增的一个类，管理着 App 中的用户界面相关的一些系统特征，每个视图都拥有自己的UITraitCollection。

iOS 13 颜色模式相关的信息，就存储在userInterfaceStyle属性中。如果我们想给视图单独指定userInterfaceStyle，需要使用 iOS 13 新增的 API overrideUserInterfaceStyle，另外设置overrideUserInterfaceStyle是对子视图生效的。

可是这么多视图，我们应该修改谁的属性呢？下面这张图描述了视图之间的层级关系以及UITraitCollection的传递路线：

UITraitCollection是自上而下传递的，但是 UIScreen 和 UIWindowScene 并未提供 overrideUserInterfaceStyle 这个API，我们只能修改UIWindow的属性，使UIWindow及其所有子视图展示我们设置的颜色：

如果开启了暗黑，将所有window的overrideUserInterfaceStyle设置为 UIUserInterfaceStyleDark。
如果关闭了暗黑，将所有window的overrideUserInterfaceStyle设置为 UIUserInterfaceStyleLight。

如果在 overrideUserInterfaceStyle 修改后，又有新的 window 出现，这种情况要怎么处理呢？我们注册了UIWindowDidBecomeVisibleNotification通知，这个通知会在一个 UIWindow 对象变为可见的时候发出，在接收到通知后，设置这个window的overrideUserInterfaceStyle属性。

总结：通过修改window的overrideUserInterfaceStyle属性，大多数系统控件的颜色都能和App的颜色保持一致。

监听系统模式切换

为什么要提这个呢？用traitCollectionDidChange监听不就可以了吗？

因为我们发现，在修改overrideUserInterfaceStyle后，当切换系统颜色模式时，window及其子视图的traitCollectionDidChange并没有被调用。

虽然官方文档中并没有找到明确的说明，但是经过验证，只要我们将window的 overrideUserInterfaceStyle设置为UIUserInterfaceStyleDark 或 UIUserInterfaceStyleLight，window 及其子视图我们都没法监听。只有默认的UIUserInterfaceStyleUnspecified才会生效。

那怎么办呢？我们刚刚把所有window的 overrideUserInterfaceStyle都改了😂😂😂

办法总比困难多！仔细来分析一下，我们修改window的overrideUserInterfaceStyle是为了同步修改系统控件的颜色。那我们是不是可以创建一个独立的ObserveWindow，在切换模式的时候，如果是ObserveWindow就跳过，只修改其他window的overrideUserInterfaceStyle。这样就可以在ObserveWindow中实现traitCollectionDidChange方法，处理监听系统模式切换以及更新 App UI 的逻辑：

 1@implementatiton ObserveWindow
 2
 3
 4- (void)traitCollectionDidChange:(UITraitCollection *)previousTraitCollection
 5{
 6    if (@available(iOS 13.0, *)) {
 7        if ([self.traitCollection hasDifferentColorAppearanceComparedToTraitCollection:previousTraitCollection]) {
 8            // 1. 修改 App 内部样式
 9            // 2. 修改其他 window 的 overrideUserInterfaceStyle
10            // 3. 通知业务更新 UI
11        }
12    }
13}
14
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16@end

多任务界面快照

在适配过程中，我们发现一个问题：在多任务界面，会出现 App 展示的颜色和系统颜色模式刚好相反。

进一步分析后，发现 App 在进入后台时，traitCollectionDidChange 执行了2次，这两次执行过程中系统的 userInterfaceStyle 分别是 UIUserInterfaceStyleDark 和 UIUserInterfaceStyleLight。

这是为什么呢？我们查看了下traitCollectionDidChange被调用时的堆栈：

看了堆栈就明白了，系统在进入后台时会创建快照，这个快照其实就是系统多任务界面展示的快照，调用2次是为了分别对深色和浅色进行快照，当进入多任务界面时，系统会根据当前的颜色模式展示正确的快照。

为什么我们会遇到颜色模式相反的问题呢，这里要先介绍一下“跟随系统”的功能：

App 中有一个开关，用来控制是否跟随系统颜色模式。当用户首次选择切换到暗黑模式，会默认开启跟随系统，此时 App 模式会和系统模式保持一致。如果关闭“跟随系统”的开关，则不再监听系统模式的切换，以 App 内用户选择的模式为准。

当关闭“跟随系统”的开关后，App 内的颜色模式有可能和系统的不一致，当出现不一致的时候，快照就会出错，比如Dark模式截取了Light模式的图。为了避免这种错误，我们加了一个判断条件，只有“跟随系统”开启的情况下才会开启快照功能。

修改后的traitCollectionDidChange实现如下：

 1-(void)traitCollectionDidChange:(UITraitCollection *)previousTraitCollection
 2{
 3    if (@available(iOS 13.0, *)) {
 4  UIApplicationState state = [UIApplication sharedApplication].applicationState;
 5        if (state == UIApplicationStateBackground) {
 6            // 系统切换到后台时，会对颜色模式取反截2张图
 7            JDBAppearanceManager *manager = [JDBAppearanceManager sharedInstance];
 8            if (manager.followSystemMode) {
 9                // 如果跟随系统，就更新UI，系统会在UI更新完成后进行快照
10            }
11        } else {
12            // 触发场景：系统控制中心切换模式、后台进入前台、Xcode调试菜单切换模式
13if ([self.traitCollection hasDifferentColorAppearanceComparedToTraitCollection:previousTraitCollection]) {
14                // 1. 修改 App 内部样式
15                // 2. 修改其他 window 的 overrideUserInterfaceStyle
16                // 3. 通知业务更新 UI
17            }
18        }
19    }
20}