Cocoa 代码注释与文档生成

本文的文档规范部分的内容参考自：NSHipster 的 Swift Documentation 作者 & Nate Cook

本文知识目录

背景

曾经以为好的代码是可以自我解释不需要注释的，后来发现不是这样的。就算是个人项目，代码注释的重要性也是毋庸置疑。毕竟人的记忆只有七秒！

一个开发者是从其他语言转到 Cocoa 开发，大都会被它冗长的代码所 😺 到，Objective-C 的冗长使得其代码就是有效的自我说明。有如 stringByAppendingPathExtension: 以及参数的显式类型，这样的方法一般不会给人留下太多的想象空间。不过 Swift 就有所不同了。

但即使是自我说明的代码也可以通过说明文档加以改进，而且只需少量的努力就可以给别人产生显著的好处。

文档生成工具

每一个现代编程语言都有注释：由一个特殊的字符序列标记的非可执行的自然语言，如 //，/**/，＃ 和 --。使用特殊格式注释的文档，提供了代码的辅助解释和上下文，可以用编译工具提取和解析。

从 00 年代早期，Headerdoc 就一直作为苹果首选的文档标准。从 Perl 脚本解析勉强的 Javadoc 注释作为出发点，Headerdoc 最终成为了苹果在线文档及 Xcode 中的开发者文档的后台引擎。

随着 WWDC 2014 的发布，开发者文档被翻修并重新设计，包含了 Swift 和 Objective-C 的支持。

appledoc

类似 Javadoc， appledoc 能够从 .h 文件生成 HTML 和 Xcode 兼容的 .docset 文档。

Doxygen

主要用于 C++，但一般在 iOS / OS X 的开发者社区不很受待见。

Jazzy

支持 Objective-C 和 Swift，通过对 Clang 和 SourceKit 的 hook 方式获取代码 AST 树来精准获取注释。

Cocoa 文档规范

就像许多苹果开发者生态系统一样，Swift 改变了一切。 本着 “与时俱进，与新共存” 的精神，Xcode 7 将Headerdoc 换成了粉丝最喜欢的 Markdown，尤其是 Swift 风格的 Markdown。

Xcode 中生成 document 模版的快捷键为 option(alt) + cmd + /

下面为最基本的 Cocoa 注释。

Objective-C 风格的注释：

/// Let's say something
///
/// @param bar I'm paramter
/// @return I'm return value
- (id)fooBar:(NSString *)bar;
复制代码

Swift 风格的代码注释：

///
/// Let's say something
///
/// - Parameter bar: I'm paramter
/// - Returns: I'm return value
func foo(bar: String) -> AnyObject { ... }
复制代码

基本标记规则

文档注释通过使用 /** ... */ 的多行注释或 ///... 的单行注释来进行区分。在注释块里面的内容支持标准的 Markdown 语法，规则如下：

• 段落由空行分隔
• 无序列表可由多个项目符号字符组成：-、+、 *、 •
• 有序列表使用阿拉伯数字 1，2，3，… 后跟一个点符 1. 或右括号 1) 或两侧括号括起来 (1)
• 标题使用 # 作为前缀，内容的分割线使用 ---
• 支持 链接 和 图片，会将基于Web的图像下载并直接在 Xcode 中显示

/**
 Hello, documentation

 [土土Edmond木](https://looseyi.github.io/)

 # Lists

 You can apply *italic*, **bold**, or `code` inline styles.

 ---

 # Unordered Lists
 - Lists are great,
 - but perhaps don't nest;
 - Sub-list formatting...
 - ...isn't the best.
 ---

 ## Ordered Lists
 1. Ordered lists, too,
 2. for things that are sorted;
 3. Arabic numerals
 4. are the only kind supported.
 */
复制代码

预览效果

摘要和说明

文档注释的开头部分将成为 “摘要“ Summary，余下的其他内容将一起归入 “讨论” Discussion。

如果文档注释以段落以外的任何内容开头，则其所有内容都将放入讨论中。

参数和返回值

Xcode可以识别一些特殊字段，并使它们与符号描述分开。 当将 Parameter，Return 和 Throws 置为项目符号项后带上冒号 : 时，它们会在快捷提示和帮助文档中与 讨论 分段。

• Parameters: 行首以 - Parameter <param name>: 开始并带上参数的描述
• Return values: 行首以 Returns: 开始并带上返回值的描述
• Thrown errors: 行首以 Throws: 并配上可能抛出的异常描述，由于 Swift 不会对超出错误一致性的抛出错误进行类型检查，因此正确记录错误尤为重要。

本文我们基本以 Swift 代码作为示例。如果代码是 Objective-C，格式稍微有一些区别。

以返回值的关键字为例。在 Swift 中，我们编写 -return :，但在 Objective-C 中，您将编写 @return。 有关更多详细信息，请参见 Apple 的 HeaderDoc 用户指南。

/**
 Creates a personalized greeting for a recipient.

 - Parameter recipient: The person being greeted.

 - Throws: `MyError.invalidRecipient`
           if `recipient` is "Derek"
           (he knows what he did).

 - Returns: A new string saying hello to `recipient`.
 */
func greeting(to recipient: String) throws -> String {
    guard recipient != "Derek" else {
        throw MyError.invalidRecipient
    }

    return "Greetings, \(recipient)!"
}
复制代码

如果你的方法有多个参数的话，可以通过 Parameters: 字段加上无序列表符来注释：

/// Returns the magnitude of a vector in three dimensions
/// from the given components.
///
/// - Parameters:
///     - x: The *x* component of the vector.
///     - y: The *y* component of the vector.
///     - z: The *z* component of the vector.
func magnitude3D(x: Double, y: Double, z: Double) -> Double {
    return sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2) + pow(z, 2))
}
复制代码

其他字段

除了上面的常用字段，Swift 风格的 Markdown 还定义了其他几个字段：

可以按以下方式松散地组织它们，每个字段在快速帮助中均显示为粗体标题，后跟一段文本：

- 字段名: 字段描述的内容从下一行开始

代码块

文档注释也支持嵌入 Code 来演示功能的正确用法或实现细节。插入代码可以通过添加三个反引号 ``` :

/**
 The area of the `Shape` instance.

 Computation depends on the shape of the instance.
 For a triangle, `area` is equivalent to:
 ```
 let height = triangle.calculateHeight()
 let area = triangle.base * height / 2
 ```
*/
var area: CGFloat { get }
复制代码

或者三个反波浪号 ~~~:

/**
 The perimeter of the `Shape` instance.

 Computation depends on the shape of the instance, and is
 equivalent to:

 ~~~
 // Circles:
 let perimeter = circle.radius * 2 * Float.pi
 // Other shapes:
 let perimeter = shape.sides.map { $0.length }
 .reduce(0, +)
 ~~~
 */
var perimeter: CGFloat { get }
复制代码

MARK / TODO / FIXME

在 Objective-C 中，我们通过预处理器指令 #pragma mark 将功能划分为有意义的，易于导航的部分。 在 Swift中，可以通过注释 // MARK： 实现相同的功能。以及我们常用的其他 tag：

• // MARK:
• // TODO:
• // FIXME:
• // NOTE:

为了展示这些新标签的实际作用，下面介绍了如何扩展 Bicycle 类以采用 CustomStringConvertible 协议并实现 description属性。

// MARK: - CustomStringConvertible

extension Bicycle: CustomStringConvertible {
    public var description: String {
        var descriptors: [String] = []
        ...
       
        // FIXME: Use a distance formatter
        descriptors.append("...")

        // TODO: Allow bikes to be named?
        return descriptors.joined(separator: ", ")
    }
}
复制代码

给一个类添加完整的注释

/// 🚲 A two-wheeled, human-powered mode of transportation.
class Bicycle {
    /// Frame and construction style.
    enum Style {
        /// A style for streets or trails.
        case road

        /// A style for long journeys.
        case touring

        /// A style for casual trips around town.
        case cruiser

        /// A style for general-purpose transportation.
        case hybrid
    }

    /// The style of the bicycle.
    let style: Style

    /// The size of the frame, in centimeters.
    let frameSize: Int

    /// The number of trips traveled by the bicycle.
    private(set) var numberOfTrips: Int

    /// The total distance traveled by the bicycle, in meters.
    private(set) var distanceTraveled: Double

    /**
     Take a bike out for a spin.

     Calling this method increments the `numberOfTrips`
     and increases `distanceTraveled` by the value of `meters`.

     - Parameter meters: The distance to travel in meters.
     - Precondition: `meters` must be greater than 0.
     */
    func travel(distance meters: Double) {
        precondition(meters > 0)
        distanceTraveled += meters
        numberOfTrips += 1
    }
}
复制代码

完整的 🚴‍♀️ 文档，戳这里。

Library 项目文档的生成

接下来我们一起来实践一下，如何使用 Jazzy 来生成项目的 API 文档。

首先，Jazzy 支持对 Swift 和 Objective-C 的 Xcode project 项目生成文档，对于 SwiftPM 也是近期刚支持的。我们会逐步进阶，从一个独立的 Swift 和 ObjC 项目，再到混编项目，最后是基于 CocoaPods 来生成私有库文档。

为 Swift 项目生成文档

Jazzy 默认是解析 Swift 代码注释来生成文档。我们先尝试为 Alamofire 生成 HTML 文档。

首先需要安装 Jazzy，Jazzy 是一个 Gem 依赖库，更多了解 Gem 请看 《版本管理工具及 Ruby 工具链环境》。

[sudo] gem install jazzy
复制代码

不过由于 Alamofire 在项目的 Gemfile 中已经添加了 Jazzy 的依赖，所以我们这里使用 bundle install 来安装。最后通过 -o Docs 将文档输出到项目的根目录，完整命令如下：

$ git clone https://github.com/Alamofire/Alamofire
$ cd Alamofire
$ bundle install
$ bundle exec jazzy -o Docs
复制代码

生成文档的效果：

Jazzy 默认会读取项目中的 README.md、README.markdown 、README.mdown 、README 文档内容作为 index page 的内容。

对于 Swift module 项目，Jazzy 在生成文档时会自动寻找项目根目录下的 project，然后执行 xcodebuild 或 swift build 来生成 Clang AST，再通过 SourceKit 来生成注释文档。

对于支持 SwiftPM 的项目，我们也可以通过指定 --wift-build-tool 来生成文档：

$ bundle exec jazzy \
  -o Docs \
  --module Alamofire \
  --swift-build-tool spm \
  --build-tool-arguments -Xswiftc,-swift-version,-Xswiftc,5
复制代码

为 Objective-C 项目生成文档

Objective-C 项目文档的生成需要多几个参数，这里我们以 AFNetworking 为例。

clone 代码到本地后需要修改 AFNetworking 目录下的 Gemfile 添加 Jazzy 依赖：

source "https://rubygems.org"

gem "fastlane"
gem "cocoapods"
gem "jazzy"
gem "xcode-install"
复制代码

接着安装 jazzy 生成 docs 文档：

$ bundle install
$ bundle exec jazzy \
  -o Docs \
  --objc \
  --umbrella-header AFNetworking/AFNetworking.h \
  --framework-root AFNetworking
复制代码

• --objc：指定为 Objective-C 生成文档
• --umbrella-header：指定 Objective-C framework 的 Umbrella header 路径
• --framework-root: 指定 Objective-C framework 路径

为 Swift & Objective-C 混编项目生成文档

Jazzy 对于混编项目的支持目前还不是很友好。想要生成混编代码注释的文档，我们需要事先生成 json 格式的中间产物，再传递给 Jazzy 来生成完整的文档。这里需要用到工具 sourcekitten。

先看基于混编项目生成文档的方式：

# 输出 SourceKitter 的 Swift 文档数据到 json
sourcekitten doc -- -workspace MyProject.xcworkspace -scheme MyScheme > swiftDoc.json

# 输出 SourceKitter 的 Objective-C 文档数据到 json
sourcekitten doc --objc $(pwd)/MyProject/MyProject.h \
      -- -x objective-c  -isysroot $(xcrun --show-sdk-path --sdk iphonesimulator) \
      -I $(pwd) -fmodules > objcDoc.json

# 合并 swift 和 Objective-C json 并输出文档
jazzy --sourcekitten-sourcefile swiftDoc.json,objcDoc.json
复制代码

当然 Jazzy 还有其他很多使用参数这里就不一一介绍了，大家感兴趣的可以查看官方文档或者使用 jazzy --help <command> 。

总结

• 本文介绍了如何按照 Apple 的标准写出 Swift 风格的代码注释，以及基于 Jazzy 来生成简单的 HTML 文档。
• 也许大家平时不太注意文档的规范和书写，但是当我们需要查看系统 framework 或者是开源的 API 时总觉得注释里的说明不够详尽，所以从现在开始写好文档吧。
• 好文档不仅可以可以记录代码的实现思路和原理，同时也能够更好的将核心思想传递给接手的人，更好的维护。
• 基本上优秀的开源库都要非常详尽的说明文档，比例 Alamofire，QMUI 都很值得学习。

知识点问题梳理

这里罗列了四个问题用来考察你是否已经掌握了这篇文章，如果没有建议你加入**收藏 **再次阅读：

1. Objective-C 和 Swift 代码注释的区别？

2. 对包含多个参数的方法注释与单个参数对方法有什么区别？

3. 代码注释都支持哪些 Markdown 格式？

4. Jazzy 支持几种模式的文档生成？

本文使用 mdnice 排版