面试题：Swift下HomeKit跨平台智能家居控制的架构设计

系统架构设计

模块功能
- 设备管理模块：负责发现、添加、删除智能家居设备。维护设备列表，记录设备的基本信息如名称、类型、唯一标识符等。
- 通信模块：处理与智能家居设备的通信，根据设备的通信协议（如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等）进行数据的发送和接收。
- 用户界面模块：提供用户与系统交互的界面，在iOS和macOS上分别适配对应的界面风格，展示设备状态、控制设备等。
- 数据存储模块：持久化存储设备相关数据，如设备的配置信息、历史操作记录等，以便系统重启后能恢复设备状态。
- 平台适配模块：处理iOS和macOS平台间的差异，如UI组件、系统权限等，使系统在不同平台上能无缝运行。
数据交互方式
- 设备管理模块与通信模块：设备管理模块将设备的操作指令（如打开、关闭设备）传递给通信模块，通信模块负责将指令发送给对应的设备，并将设备返回的状态信息反馈给设备管理模块。
- 设备管理模块与数据存储模块：设备管理模块在添加、修改设备信息时通知数据存储模块进行数据持久化，启动时从数据存储模块读取设备信息。
- 设备管理模块与用户界面模块：用户界面模块向设备管理模块请求设备列表及状态信息进行展示，设备管理模块将用户对设备的操作结果反馈给用户界面模块。
处理平台兼容性问题
- UI适配：在iOS和macOS上分别使用各自平台的UI框架（UIKit和AppKit），通过抽象出通用的视图模型，使得业务逻辑与平台特定的UI实现分离。例如，定义一个DeviceViewModel类，包含设备的名称、状态等属性，iOS和macOS的视图分别绑定该视图模型进行展示。
- 系统权限：在不同平台上根据各自的权限管理机制进行权限申请。例如，在iOS上使用Core Bluetooth框架时，需要申请蓝牙权限；在macOS上使用同样功能时，权限申请方式和流程有所不同，需要分别处理。
- 功能差异：某些功能在不同平台上可能存在差异，如iOS设备通常具有更多的传感器（如加速度计），而macOS设备可能更侧重于文件管理等功能。在设计系统时，针对这些差异，通过条件编译（如#if os(iOS)和#if os(macOS)）或依赖注入等方式，在不同平台上提供不同的实现。

核心架构的Swift代码框架示例

// 设备协议
protocol HomeKitDevice {
    var deviceId: String { get }
    var deviceName: String { get }
    var isOn: Bool { get set }
    func sendCommand(_ command: String)
}

// 设备管理类
class DeviceManager {
    private var devices: [HomeKitDevice] = []
    
    func addDevice(_ device: HomeKitDevice) {
        devices.append(device)
    }
    
    func removeDevice(withId id: String) {
        devices = devices.filter { $0.deviceId != id }
    }
    
    func getDevices() -> [HomeKitDevice] {
        return devices
    }
}

// 通信类
class CommunicationManager {
    func send(_ data: String, to device: HomeKitDevice) {
        // 实际的通信逻辑，如通过蓝牙、Wi-Fi发送数据
        print("Sending \(data) to \(device.deviceName)")
    }
}

// 数据存储类
class DataStorage {
    func saveDevices(_ devices: [HomeKitDevice]) {
        // 实际的数据持久化逻辑，如使用UserDefaults或Core Data
        print("Saving devices...")
    }
    
    func loadDevices() -> [HomeKitDevice] {
        // 实际的数据加载逻辑
        return []
    }
}

// 平台适配抽象类
class PlatformAdapter {
    func setupUI() {
        // 通用的UI设置逻辑，可在iOS和macOS子类中重写
    }
    
    func requestPermissions() {
        // 通用的权限申请逻辑，可在iOS和macOS子类中重写
    }
}

// iOS平台适配类
class iOSPlatformAdapter: PlatformAdapter {
    override func setupUI() {
        // iOS特定的UI设置逻辑
    }
    
    override func requestPermissions() {
        // iOS特定的权限申请逻辑
    }
}

// macOS平台适配类
class macOSPlatformAdapter: PlatformAdapter {
    override func setupUI() {
        // macOS特定的UI设置逻辑
    }
    
    override func requestPermissions() {
        // macOS特定的权限申请逻辑
    }
}

面试题：Swift下HomeKit跨平台智能家居控制的架构设计

知识考点

面试题答案

系统架构设计

核心架构的Swift代码框架示例