本教材由院校 iOS 教学一线的苹果 ACT（ Apple Certified Trainer）认证讲师与苹果授权区域培训机构（ Apple
Authorized Regional Training Provider，简称 RTP）以“校企合作”方式精心设计编著，以好玩有趣的 FlappyBird
游戏案例为整本教材主线，全面介绍最新 Swift 语言知识点与 iOS SDK 开发的关键技术。针对没有任何 iOS 开
发基础的初学者，从零基础开始，直到独立开发 App 项目，成为 iOS 项目的开发者。
本教材包含 6 个任务，第 1 ～ 3 个任务主要覆盖 Swift 语言的基础知识，第 4 ～ 6 个任务主要围绕 iOS
SDK 框架技术，每个任务都以 FlappyBird 游戏案例为目的背景，全程贯穿。教材以步骤化、模块化和任务化编
写方式，通过详细的操作步骤分解、运行截图以及代码对照解析，将 Swift 开发语言和 iOS SDK 应用开发两大
类基础知识点逐步展开，由浅入深，串联成一体，并充分考虑到初学者，细微处也讲解清楚，不留死角，使学
生最终掌握 Swift 语言规范和 iOS SDK 开发能力。
本教材可作为高职高专院校、应用型本科院校以及普通本科院校的软件技术专业及其他计算机类相关专业
的基础教材，也可以作为 1+X 职业技能等级证书认证、 Swift Level 认证、 iOS 初学者、开发爱好者、培训机构
学员等读者的参考用书。
？

从 2013 年开始，笔者就针对大一和大二学生讲授苹果的上一代编程语言 Objective-C， 直到今天仍然讲授苹果的新一代语言 Swift 开发技术，深知低年级学生们在学习计算机语言 语法时的困难和抗拒，尤其是一门现代的、新的计算机语言。同时，笔者也了解到苹果开 发课程在国外已经在小学阶段中逐步普及开设，笔者参考了数十种苹果开发入门课程后， 发现还没有一本教材真正可以让学生很亲近主动地喜欢上这门开发技术。 于是，笔者设想以学生玩过或者可能喜欢玩的游戏案例为入口，将知识点全面融入游 戏案例开发之中，边玩边理解，边理解边掌握。同时，内容步骤、操作截图和代码讲解全 面覆盖。案例设计不能太难，环节不能太多，否则作为入门基础课程就不合格，学生的学 习兴趣就很容易被浇灭。 编程本来就像独自坐在黑暗的山洞中，点着火把寻找古人留在洞壁的神秘文字，祈求 获得顿悟，练成救世无敌神功。阅读代码更是需要非常好的专注力，超出常人的毅力以及必 要的记忆能力，否则，踏入编程界将会是非常艰难的。为尽可能破解这些问题魔咒，本教 材采用Swift 语言和SDK 模拟器（也可以是真机）可视化调试、交叉讲解、相互穿插、共 生共荣的方法，尽可能降低阅读代码和编写代码的难度，让编程尽可能多地展示可爱的一面， 而不是无趣的一面，这可算是本教材的特色之一。
教材结构 本教材围绕制作FlappyBird 游戏案例，通过详细的操作步骤分解、运行截图以及代码 对照解析，将 Swift 开发语言和 iOS SDK 应用开发两大类基础知识点全部覆盖串联，最终让 读者掌握 Swift 语言和 iOS SDK 开发技能。 教材每一个任务通过承上启下的游戏情景引出操作任务目标，明确每一个任务要完成 的最后效果。每个目标实现又分为知识点统筹分析和具体实现步骤。最后对每一个任务所涉 及的知识点，对照实现的代码进行详细讲解，深入知识点，边做边学，形成系统化的知识体系， 提升学生举一反三的能力。最后，每个任务结合相关教学重点和难点，给出课后思考题， 以检验学习的内容，并消化总结和回忆巩固。

教材特点
1．内容全面，案例实用
本教材以 iOS 开发程序员就业岗位群为导向，覆盖了全部 Swift 基础知识点和主要 iOS
SDK 框架技术，循序渐进，直到具备 App 项目开发的基本技能。
2．由浅入深，边玩边学
本教材内容按照案例开发过程的步骤，采用“Step By Step”的方式，细致入微地呈现
完成过程，手把手教学，一目了然，轻松学习。
3．代码对照，重点精讲
本教材每个步骤都给出全部代码，代码配色也尽可能与 Xcode 默认配色一致，代码之
后尽可能给出每一行代码的对照解释，对于重点难点内容再配以多个案例给予讲解讨论，
力求不放过任何一个难点，不孤立掌握知识点。
教材使用
1．课时安排
本教材建议授课 64 学时，教学单元与课时安排如下：

任 务	任 务 名 称	课 时 安 排
1	创建运动原型	12
2	展示运动界面	12
3	控制运动界面	12
4	实现飞行背景	12
5	添加界面动画	8
6	播放动作声音	8
课 时 合 计	642．课程资源
本教材开发了丰富的数字化教学资源，包括课程标准、授课课件 PPT、授课视频、案
例源码、案例图片、音频素材、习题库、试卷以及实训案例等。
本教材由郭敏强、蔡铁、张运生主编，苹果官方授权区域培训机构（ ARTP）——麦肯
思维教育科技有限公司参与编写。由于编者水平有限，书中不足之处在所难免，恳请读者
批评指正，联系邮箱： 76094121@qq.com（郭老师）。
编 者
2021 年 6 月
开发基础入门与实战
II
？

任务1 创建运动原型 1
1.1 任务描述...............................................................................................1
1.2 任务实现...............................................................................................3
1.2.1 模型分析 ..................................................................................3
1.2.2 Xcode安装和Playground编程..................................................4
1.3 相关知识............................................................................................. 11
1.3.1 常量和变量 ............................................................................ 11
1.3.2 数据基本类型 ........................................................................13
1.3.3 类型推断和转换 ....................................................................16
1.3.4 元组类型 ................................................................................18
1.3.5 基本运算符 ...........................................................................19
1.3.6 基本控制流和相关运算符 ....................................................22
1.3.7 switch 跳转控制及进阶.........................................................29
1.3.8 控制转移语句 ........................................................................34
1.3.9 注释和断言 ............................................................................36
思考题..........................................................................................................37
任务2 展示运动界面 38
2.1 任务描述.............................................................................................38
2.2 任务实现.............................................................................................39
2.2.1 项目构建 ................................................................................39
2.2.2 Storyboard和模拟器运行.......................................................39
2.3 相关知识...............................................................................................62

2.3.1 类和结构体的定义 ................................................................62
2.3.2 类和结构体的属性 ................................................................65
2.3.3 函数与方法 ............................................................................73
2.3.4 函数类型 ................................................................................82
2.3.5 类和结构体的简单构造过程 ................................................84
2.3.6 类和结构体的自定义构造过程 ............................................87
2.3.7 基本调试操作 ........................................................................90
思考题..........................................................................................................93
任务3 控制运动界面 94
3.1 任务描述.............................................................................................94
3.2 任务实现.............................................................................................95
3.2.1 界面框架 ................................................................................95
3.2.2 控件和竖直上抛运动 ............................................................96
3.3 相关知识...........................................................................................104
3.3.1 可选类型和可选链 ..............................................................104
3.3.2 字符串类型与类型转换 ...................................................... 115
3.3.3 类的继承 ..............................................................................124
3.3.4 构造器的继承 ......................................................................132
3.3.5 访问控制 ..............................................................................134
思考题........................................................................................................137
任务4 实现飞行背景 138
4.1 任务描述...........................................................................................138
4.2 任务实现...........................................................................................139
4.2.1 视图和视图控制器 ..............................................................139
4.2.2 创建动态背景 ......................................................................140
4.3 相关知识...........................................................................................154
4.3.1 UIView视图层次..................................................................154
4.3.2 UIViewController的生命周期 .............................................157
4.3.3 UIView属性..........................................................................160

4.3.4 图像视图UIImageView........................................................167
4.3.5 按钮控件UIButton ...............................................................171
4.3.6 UIView视图层次结构..........................................................177
4.3.7 枚举 ......................................................................................180
思考题........................................................................................................185
任务5 添加界面动画 186
5.1 任务描述...........................................................................................186
5.2 任务实现...........................................................................................187
5.2.1 动画和触摸 ..........................................................................187
5.2.2 小鸟飞行运动 ......................................................................188
5.3 相关知识...........................................................................................198
5.3.1 UIView基础动画..................................................................198
5.3.2 逐帧动画和内存检查 ..........................................................210
5.3.3 CoreAnimation和关键帧动画..............................................217
5.3.4 触摸事件和手势动作 ..........................................................233
思考题........................................................................................................236
任务6 播放动作声音 237
6.1 任务描述...........................................................................................237
6.2 任务实现...........................................................................................238
6.2.1 音效和音乐 ..........................................................................238
6.2.2 游戏闭环 ..............................................................................238
6.3 相关知识...........................................................................................247
6.3.1 音效和音乐播放 ..................................................................247
6.3.2 集合和扩展 ..........................................................................251
6.3.3 协议和代理 ..........................................................................261
6.3.4 闭包 ......................................................................................267
思考题........................................................................................................27
？

郭敏强，男，2004年6月浙江大学控制科学与工程博士毕业，随后在创维集团研发中心工作10年，先后任研究所所长、首席技术官等职务，从事企业产品技术研发和管理工作。2013年11月起入职深圳信息职业技术学院软件学院，任软件技术研究室主任等职务。主要技术领域包括软件技术、移动互联技术等，主持国家、省、市技术研发项目10余项，获广东省科学技术二等奖1项、广东省科学技术三等奖1项、深圳市科技创新奖2项等，指导学生参加国家级比赛获一等奖1项，二等奖1项等，各类授权专利20余项，发表SCI等论文10余篇。,蔡铁，深圳信息职业技术学院软件学院院长，教授，上海交通大学电路与系统专业博士毕业，1977年出生。,张运生，1970年出生，深圳信息职业技术学院国际交流与合作学院副院长（主持工作），副教授，电子科技大学计算机软件与理论专业博士毕业。？

本教材可作为高职高专院校、应用型本科院校以及普通本科院校的软件技术专业及其他计算机类相关专业
的基础教材，也可以作为 1+X 职业技能等级证书认证、 Swift Level 认证、 iOS 初学者、开发爱好者、培训机构
学员等读者的参考用书。
？