Исследование инструментов и платформы iOS

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование инструментов и платформы IOS

Семаков Н.В. руководитель команды iOS разработки Группы приложений инвестиционного бизнеса Бакалавр техники и технологии по направлению Телекоммуникации; магистр по направлению Радиотехника Ренессанс Банк

г. Санкт-Петербург, Россия

Аннотация

В данной научной статье исследуется инструментарий и платформа iOS, используемые разработчиками для создания приложений под операционную систему iOS. Статья охватывает различные аспекты разработки под iOS, включая основные характеристики и архитектуру iOS, обзор различных версий операционной системы и их особенностей, а также рыночную долю iOS и ее влияние на разработку приложений.

Особое внимание уделено разделу, посвященному инструментам разработки под iOS, такие как Xcode, основные возможности которого включают среду разработки, отладку и возможности автодополнения. Рассматривается основной язык программирования для разработки под iOS - Swift, а также интеграция с Objective-C и возможности их совместного использования. Описываются инструменты разработки пользовательского интерфейса, как Interface Builder и Storyboards, которые позволяют разработчикам создавать эффективные и интуитивно понятные пользовательские интерфейсы.

Будут представлены инструменты тестирования приложений под iOS, где рассматриваются основные принципы тестирования, инструменты для модульного и функционального тестирования, а также автоматизированное тестирование с использованием инструментов, таких как Appium, XCUITest и UI Automation. Также описывается тестирование пользовательского интерфейса и пользовательского опыта.

Статья затрагивает вопросы развертывания приложений под iOS, включая подготовку приложения для развертывания в App Store, особенности процесса публикации приложений, использование инструментов TestFlight и Firebase для бета-тестирования, анализ пользовательской обратной связи и улучшение приложения.

Целью данного исследования является проведение комплексного анализа инструментов и платформы iOS для разработки мобильных приложений. Главная цель заключается в изучении основных характеристик и возможностей iOS, а также ознакомлении с инструментами разработки, тестирования и развертывания приложений под данную платформу.

Ключевые слова: iOS, разработка приложений, инструменты разработки, Xcode, Swift, Objective-C, пользовательский интерфейс, тестирование, развертывание, App Store, TestFlight, Firebase, анализ пользовательской обратной связи.

Abstract

Semakov N.V.

Head of the iOS Development team Investment Business Application Groups Bachelor of Engineering and Technology in Telecommunications;

Master in Radio Engineering Renaissance Bank (Saint Petersburg, Russia)

IOS TOOLS & PLATFORM RESEARCH

This scientific article examines the iOS tools and platform used by developers to create applications for the iOS operating system. The article covers various aspects of iOS development, including the main characteristics and architecture of iOS, an overview of various versions of the operating system and their features, as well as the market share of iOS and its impact on application development.

Special attention is paid to the section dedicated to iOS development tools, such as Xcode, whose main features include the development environment, debugging and auto-completion capabilities. The main programming language for iOS development is Swift, as well as integration with Objective-C and the possibility of their joint use. User interface development tools such as

Interface Builder and Storyboards are described, which allow developers to create effective and intuitive user interfaces.

Application testing tools for iOS will be presented, which discusses the basic principles of testing, tools for modular and functional testing, as well as automated testing using tools such as Appium, XCUITest and UI Automation. Testing of the user interface and user experience is also described.

The article touches on the issues of deploying applications for iOS, including preparing an application for deployment in the App Store, features of the application publishing process, using TestFlight and Firebase tools for beta testing, analyzing user feedback and improving the application.

The purpose of this study is to conduct a comprehensive analysis of iOS tools and platform for mobile application development. The main goal is to study the main characteristics and capabilities of iOS, as well as to familiarize yourself with the tools for developing, testing and deploying applications for this platform.

Keywords: iOS, application development, development tools, Xcode, Swift, Objective-C, user interface, testing, deployment, App Store, TestFlight, Firebase, user feedback analysis.

Обзор платформы iOS

iOS - это операционная система, разработанная компанией Apple, которая используется на их мобильных устройствах. Она предлагает уникальные характеристики и архитектуру, которые отличают ее от других платформ. приложение операционный рыночный

Одной из ключевых характеристик iOS является простота использования и интуитивный пользовательский интерфейс. Компания Apple всегда придавала большое значение дизайну и эргономике, поэтому пользователи iOS-устройств имеют привычку к легкому и интуитивному взаимодействию с устройствами.

Архитектура iOS основана на ядре Darwin, которое представляет собой свободное и открытое программное обеспечение. Это ядро обеспечивает низкоуровневые функции операционной системы, такие как управление памятью, управление процессами и обработка ввода-вывода. На верхнем уровне архитектура iOS включает слои, такие как Core OS, Core Services, Media и Cocoa Touch, которые предоставляют разработчикам множество инструментов и функций для создания приложений [3].

iOS постоянно обновляется, и каждая новая версия содержит изменения и улучшения. Различные версии iOS имеют свои особенности, которые важно учитывать при разработке приложений.

Начиная с первой версии iOS, каждое обновление включает функции: улучшения безопасности, исправления ошибок и оптимизации производительности. Особенности каждой версии могут включать улучшенную мультимедийную поддержку, расширенные возможности мультитаскинга, интеграцию с Siri (голосовым помощником от Apple), расширенные возможности управления устройством и т. д.

Некоторые известные версии iOS включают iOS 7, который представил радикально новый дизайн интерфейса с плоскими элементами и новыми анимациями; iOS 9, который сосредоточился на улучшении производительности и расширении возможностей мультитаскинга; iOS 11, который ввел функции ARKit для разработки дополненной реальности; и iOS 14, который предложил новые виджеты на главном экране, улучшенную систему уведомлений и другие функции.

iOS имеет значительную рыночную долю на мировом уровне, особенно в странах с высоким уровнем дохода. Это означает, что разработка приложений для iOS может представлять важную коммерческую ценность для компаний и разработчиков [8].

Важно учитывать рыночную долю iOS при планировании и разработке приложений, так как она может определить потенциальное количество пользователей, которые могут взаимодействовать с приложением. Высокая рыночная доля iOS также подразумевает высокие стандарты качества и дизайна, которые ожидаются от пользователей iOS-устройств.

Разработчикам приложений для iOS необходимо учитывать экосистему Apple, включая правила и руководства App Store, требования безопасности и процесс публикации приложений. Это влияет на проектирование, разработку, тестирование и распространение приложений для iOS.

Инструменты разработки под iOS

Инструменты разработки под iOS играют ключевую роль в создании высококачественных приложений для платформы iOS. В данном разделе мы подробно рассмотрим несколько основных инструментов разработки под iOS, таких как Xcode, Swift, интеграция с Objective-C, а также инструменты разработки пользовательского интерфейса, такие как Interface Builder и Storyboards.

Xcode является основным интегрированной средой разработки (IDE) для разработки приложений под iOS. Это мощный инструмент, предоставляющий разработчикам все необходимые возможности для создания и отладки приложений. Xcode обеспечивает удобную среду разработки, интеграцию с другими инструментами и поддержку различных языков программирования [5].

Основные возможности Xcode:

Создание проектов: Xcode предоставляет разработчикам возможность создавать проекты для различных типов приложений, включая одностраничные, многопоточные и игровые приложения. Разработчики могут выбрать соответствующий шаблон проекта и начать работу с ним.

Редактор кода: Xcode содержит мощный редактор кода, который обеспечивает функции автодополнения, проверки синтаксиса и подсветки синтаксиса. Это позволяет разработчикам писать код более быстро и предотвращать ошибки.

Отладка: Xcode предоставляет широкий набор инструментов для отладки приложений. Разработчики могут устанавливать точки останова, пошагово выполнять код, анализировать значения переменных и анализировать журналы выполнения приложения. Это помогает выявлять и исправлять ошибки в приложении.

Инструменты развертывания: Xcode обеспечивает инструменты для развертывания приложений на устройства iOS и публикации их в App Store. Разработчики могут создавать подписи, настраивать профили устройств и выполнять другие необходимые шаги для развертывания приложений.

Swift является основным языком программирования для разработки приложений под iOS. Он разработан компанией Apple и предлагает мощные функциональности и простой синтаксис для разработки приложений.

Основные особенности Swift:

Безопасность типов: Swift обладает строгой системой типов, которая помогает предотвратить ошибки типизации и повысить надежность кода. Это особенно важно при разработке больших проектов, где ошибки типов могут привести к непредсказуемым ошибкам.

Современный синтаксис: Swift имеет простой и выразительный синтаксис, который делает код более понятным и легким для чтения. Он использует удобные конструкции языка, такие как опционалы, замыкания и структуры данных, что упрощает разработку и поддержку кода.

Высокая производительность: Swift был оптимизирован для работы на платформе iOS, что позволяет приложениям на Swift работать более эффективно и быстро. Он использует современные техники компиляции и оптимизации кода, что помогает достичь высокой производительности.

Интеграция с Objective-C представляет возможность совместного использования Swift и Objective-C в одном проекте. Objective-C был основным языком программирования для разработки приложений под iOS до появления Swift, поэтому многие существующие проекты могут содержать код на Objective - C. Интеграция с Objective-C обеспечивает совместимость между двумя языками, что позволяет разработчикам постепенно переносить и модернизировать существующий Objective-C-код [2].

Основные возможности интеграции с Objective-C включают:

Взаимный вызов кода: Swift-код может вызывать Objective-C-код и наоборот без необходимости в дополнительной настройке. Это позволяет постепенно переносить и модернизировать существующий Objective-C-код, не нарушая работоспособность приложения.

Обмен данных: Swift и Objective-C могут использовать общие типы данных, такие как строки и коллекции, без необходимости в дополнительной конвертации. Это облегчает обмен данными между Swift и Objective-C компонентами приложения.

Инструменты разработки пользовательского интерфейса играют важную роль в создании привлекательных и функциональных интерфейсов приложений. Два основных инструмента разработки пользовательского интерфейса включают Interface Builder и Storyboards.

Interface Builder является инструментом, встроенным в Xcode, который позволяет разработчикам визуально создавать пользовательский интерфейс приложения. С его помощью разработчики могут добавлять элементы управления, такие как кнопки, текстовые поля, изображения, и настраивать их свойства. Interface Builder позволяет создавать сложные макеты интерфейса с помощью простого метода перетаскивания и установки связей между элементами.

Storyboards представляют собой файлы, в которых определяется последовательность экранов и переходов между ними в приложении. С помощью Storyboards разработчики могут визуально создавать многоэкранные приложения, устанавливать связи между экранами и определять переходы с использованием переходных анимаций. Storyboards позволяют разработчикам легко управлять структурой приложения и переходами между экранами.

Использование Interface Builder и Storyboards позволяет разработчикам более эффективно создавать и настраивать пользовательский интерфейс, упрощая процесс разработки и повышая производительность.

Такие инструменты разработки под iOS - это удобная и мощная среда для создания приложений под iOS. Эти инструменты позволяют разработчикам эффективно писать код, создавать пользовательский интерфейс и отлаживать приложения, что способствует развитию индустрии мобильных приложений на платформе iOS [4].

В таблице 1 (см. Табл. 1) представлено сравнение трех перечисленных инструментов разработки под iOS: Xcode, AppCode и Visual Studio Code. Такая таблица позволяет визуально сравнить характеристики инструментов и сделать выводы о том, какой инструмент может быть наиболее подходящим в конкретной ситуации.

Таблица 1. Инструменты разработки под iOS Table 1. iOS Development Tools

Среды программирования для iOS

Среды программирования играют важную роль в разработке приложений для платформы iOS. Они предоставляют разработчикам инструменты и средства для создания, отладки и тестирования приложений под iOS. В данном разделе мы рассмотрим основные среды программирования для iOS, их особенности, преимущества и недостатки, а также проведем сравнительный анализ нескольких популярных сред программирования, включая Xcode, AppCode и Visual Studio Code.

Xcode является основной и наиболее распространенной средой разработки для iOS, как сказано выше. Она разработана компанией Apple и предоставляет разработчикам все необходимые инструменты для создания приложений под платформу iOS, macOS, watchOS и tvOS. Одним из ключевых преимуществ Xcode является его полная интеграция с платформой iOS и экосистемой Apple. Среда предоставляет разработчикам мощный редактор кода с функциональностями автодополнения, подсветки синтаксиса и проверки ошибок. Она также предлагает инструменты для отладки, включая установку точек останова, пошаговое выполнение кода и анализ значений переменных. Кроме того, Xcode включает Interface Builder и Storyboards, которые облегчают разработку пользовательского интерфейса приложений (см. Рис. 1). Однако Xcode имеет некоторые недостатки, такие как высокая потребляемость ресурсов компьютера и отсутствие полной поддержки некоторых функций и языков программирования.

Рисунок 1. Пример кода на языке Swift в среде разработки Xcode Figure 1. Example code in Swift within the Xcode development environment.

import UIKit

class ViewController: UlViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad()

// Создаем UILabel

let label = UILabel(frame: CGRect(x: 50, y:

50, width: 200, height: 30))

label.text = "Привет, мир!" label.textColor = UIColor.black label.textAlignment = .center self.view.addSubview(label)

// Создаем UIButton

let button = UIButton(frame: CGRect(x: 100,

y: 100, width: 100, height: 50))

button.setTitle("Нажми меня", for: .normal)

button.setTitleColor(UIColor.white, for:

.normal)

button.backgroundColor = UIColor.blue button.addTarget(self, action:

#selector(buttonPressed), for: .touchUpInside)

self.view.addSubview(button)

}

@objc func buttonPressed() { print("KHonKa нажата!")

}

}

AppCode - это среда разработки, разработанная компанией JetBrains. Она предлагает разработчикам удобный интерфейс и множество инструментов для создания приложений под iOS на языке программирования Swift. AppCode обладает мощными возможностями анализа кода и автоматического дополнения, что значительно упрощает процесс разработки. Она также интегрируется с Xcode и другими инструментами Apple, обеспечивая гладкую работу вместе с официальными средствами разработки iOS. Однако AppCode не полностью поддерживает все функции Xcode и может быть менее интегрированной с экосистемой Apple.

Visual Studio Code (VS Code) - это бесплатная среда разработки, разработанная Microsoft [1]. Хотя она изначально ориентирована на разработку веб-приложений, VS Code также предоставляет возможности для разработки приложений под iOS на языке Swift. В отличие от Xcode и AppCode, VS Code не является полноценной интегрированной средой разработки, но предлагает обширный выбор расширений и плагинов для настройки среды под конкретные потребности разработчика. Она обладает мощным редактором кода, поддерживает автодополнение, отладку и интеграцию с системой контроля версий. Однако VS Code может требовать дополнительной настройки и установки расширений для полноценной поддержки разработки под iOS.

При выборе среды программирования для разработки приложений под iOS следует учитывать несколько факторов. Во-первых, необходимо оценить соответствие среды потребностям и навыкам разработчика. Некоторые среды могут быть более удобными для определенных задач или подходить определенным стилям программирования. Во-вторых, важно учесть интеграцию с другими инструментами и экосистемой платформы iOS. Наличие поддержки инструментов и технологий Apple может существенно упростить и ускорить процесс разработки. Наконец, стоит также обратить внимание на сообщество разработчиков и доступность ресурсов для изучения и поддержки выбранной среды.

Тестирование приложений под iOS

Тестирование приложений под iOS является важным этапом разработки, направленным на обеспечение качества и надежности программного продукта. В данном разделе будут рассмотрены основные принципы тестирования iOS - приложений, инструменты для модульного и функционального тестирования, автоматизированное тестирование с использованием различных инструментов, а также тестирование пользовательского интерфейса и пользовательского опыта (см. Табл. 2).

Тестирование iOS-приложений базируется на нескольких основных принципах, включая полноту, корректность, эффективность и надежность тестов. Полнота тестирования означает, что должны быть покрыты все основные функциональные и нефункциональные требования приложения. Корректность тестов подразумевает проверку соответствия результатов работы приложения заранее заданным ожидаемым значениям. Эффективность тестов связана с оптимальным использованием ресурсов при их выполнении, а надежность тестов требует их стабильности и повторяемости при многократном выполнении [6].

Для модульного и функционального тестирования iOS-приложений широко используются такие инструменты, как XCTest, Quick, Nimble и другие. XCTest является фреймворком, предоставляемым Apple, и обеспечивает возможности для создания и выполнения модульных и функциональных тестов в среде Xcode. Quick и Nimble являются сторонними фреймворками, расширяющими функциональность XCTest и предоставляющими удобный DSL (Domain-Specific Language) для создания более выразительных и понятных тестовых сценариев.

Для автоматизации тестирования iOS-приложений существуют различные инструменты, такие как Appium, XCUITest и UI Automation. Appium является кросс-платформенным инструментом, позволяющим автоматизировать тестирование на различных платформах, включая iOS. Он использует WebDriver-протокол для взаимодействия с приложением на уровне пользовательского интерфейса. XCUITest является встроенным фреймворком от Apple, предназначенным для автоматизации тестирования iOS-приложений. Он обеспечивает доступ к низкоуровневым API для взаимодействия с пользовательским интерфейсом приложения. UI Automation является устаревшим инструментом от Apple, который также предоставляет возможности для автоматизации тестирования пользовательского интерфейса.

Одним из важных аспектов тестирования iOS-приложений является проверка пользовательского интерфейса и пользовательского опыта. Для этого можно использовать различные инструменты и подходы. Например, инструменты, предоставляемые фреймворками XCTest, Quick и Nimble, позволяют проверять взаимодействие с пользовательским интерфейсом и проверять соответствие ожидаемому поведению. Также можно использовать инструменты записи и воспроизведения действий пользователя для

автоматизации тестирования пользовательского интерфейса, такие как UI Recording в Xcode или сторонние инструменты, например, KIF или EarlGrey.

Таблица 2. Инструменты тестирования приложений

Table 2. Application testing tools

Развертывание приложений iOS

Развертывание приложений iOS является важным этапом в жизненном цикле разработки мобильных приложений. Он включает в себя подготовку приложения для размещения в App Store, процесс публикации, бета - тестирование с использованием инструментов TestFlight и Firebase, а также анализ пользовательской обратной связи и улучшение приложения на основе полученных данных.

Прежде чем опубликовать свое приложение в App Store, необходимо выполнить ряд предварительных шагов. Во-первых, убедиться, что приложение соответствует требованиям и рекомендациям, установленным Apple. Это включает в себя проверку наличия всех необходимых ресурсов, иконок, заполнение описания и метаданных приложения, а также проведение тестирования приложения на различных устройствах iOS. Кроме того, важно учесть политику конфиденциальности, требования по безопасности данных и соблюдение авторских прав.

Процесс публикации приложений в App Store требует ознакомления и соблюдения набора правил и рекомендаций, установленных Apple. Он содержит подписание разработческого соглашения, создание и настройку учетной записи разработчика, выбор правильных категорий и ключевых слов для приложения, указание цены (если применимо) и выбор стратегии монетизации, а также предоставление необходимых ресурсов и метаданных для отображения в App Store. Важно следовать указаниям и требованиям Apple, чтобы избежать задержек или отклонения приложения при рассмотрении публикации.

Предварительное тестирование приложения перед его публикацией является неотъемлемой частью процесса развертывания. Для этого можно использовать инструменты TestFlight и Firebase. TestFlight предоставляет возможность создавать закрытые бета-тесты, приглашать тестировщиков и собирать обратную связь от них. Это помогает выявить ошибки, проверить работоспособность приложения на различных устройствах и получить рекомендации по улучшению. Firebase, в свою очередь, предоставляет функционал тестирования и отслеживания пользовательского взаимодействия с приложением, включая аналитику, отчеты об ошибках и сбоях, а также возможность отправлять обновления и изменения приложения прямо на устройства тестировщиков.

Получение обратной связи от пользователей является ценным ресурсом для улучшения приложения. После публикации приложения в App Store важно активно отслеживать отзывы пользователей, оценки и комментарии в магазине приложений, а также анализировать данные, собранные с помощью аналитических инструментов, таких как Firebase или собственные системы аналитики. Это позволяет выявить слабые места приложения, исправить ошибки, добавить новые функции и улучшить пользовательский опыт. Важно создать механизм обратной связи с пользователями, чтобы они могли легко сообщать о проблемах или предлагать улучшения.

Развертывание приложений под iOS - это сложный и многогранный процесс, требующий внимания к деталям и соблюдения правил и рекомендаций Apple. Однако, правильное подготовка приложения, осознанное тестирование и анализ пользовательской обратной связи позволят создать высококачественное приложение, которое будет успешно развернуто и будет приносить полезность и удовлетворение пользователям.

Заключение

В данной статье было проведено исследование инструментов и платформы iOS для разработки мобильных приложений. Целью исследования было изучение основных характеристик и возможностей iOS, а также ознакомление с инструментами разработки, тестирования и развертывания приложений под данную платформу.

Можно сделать следующие выводы:

Основные инструменты разработки под iOS, такие как Xcode, Swift, Objective-C, Interface Builder и Storyboards, предоставляют разработчикам широкий набор возможностей для создания высококачественных приложений с удобным пользовательским интерфейсом.

Интеграция Swift и Objective-C позволяет эффективно использовать существующий код и библиотеки, обеспечивая гибкость и удобство при разработке приложений.

Инструменты тестирования, такие как XCTest, Quick, Nimble, Appium, XCUITest и UI Automation, позволяют разработчикам проводить модульное, функциональное и тестирование пользовательского интерфейса, что способствует повышению качества приложений.

Для успешного развертывания приложений в App Store необходимо соблюдать требования и правила платформы, а использование инструментов

TestFlight и Firebase упрощает процесс бета-тестирования и сбора обратной связи от пользователей.

Исследование позволило получить полное представление о процессе разработки, тестирования и развертывания приложений под iOS.. Полученные выводы и рекомендации могут быть использованы для улучшения процессов разработки и повышения качества приложений на рынке iOS, что, в конечном итоге, способствует удовлетворению потребностей пользователей и достижению успеха в конкурентной среде мобильных приложений.

Список литературы

1. Бедердинова, О. И. Создание приложений баз данных в среде Visual Studio : учебное пособие / О.И. Бедердинова, Т.А. Минеева, Ю.А. Водовозова. -- Москва : ИНФРА-М, 2021. -- 94 с.

2. Кузин, А.В. Основы программирования на языке Objective-C для iOS : учеб. пособие / А.В. Кузин, Е.В. Чумакова. -- М. : ИНФРА-М, 2018. -- 118 с. -- (Среднее профессиональное образование).

3. Куликов С. C. Тестирование программного обеспечения. Базовый курс / С. С. Куликов. - 3-е изд. - Минск: Четыре четверти. 2020. 312 с.

4. Льюис, Ш. Нативная разработка мобильных приложений: перекрестный справочник для iOS и Android : справочник / Ш. Льюис, М. Данн ; пер. с англ. А. Н. Киселева. - Москва : ДМК Пресс, 2020. - 376 с.

5. Маскри, М. Swift 3: разработка приложений в среде Xcode для iPhone и iPad с использованием iOs SDK / М. Маскри. - М.: Диалектика, 2017. - 896 c.

6. Обзор фреймворков для iOS тестирования.. -- Текст : электронный // testengineer.ru : [сайт].

7. Усов, В.А. Swift. Основы разработки приложений под iOS, iPadOS и macOS. 6-е изд. дополненное и переработанное. / В .А. Усов. - СПб.: Питер, 2021. - 544 с.

8. Черников, В. Н. Разработка мобильных приложений на C# для iOS и Android : практическое руководство / В. Н. Черников. - Москва : ДМК Пресс, 2020. - 188 с.

Размещено на Allbest.ru