使用 Swift 创建简单的二维码扫描应用

排着长队等待结账的商店，帮助旅客记录包裹和航班信息的机场，帮助大型零售商处理大量无聊的存货清单，这些场景非常适合使用条码扫描器。此外，条码扫描器也能帮消费者进行智能购物和产品分类。既然它这么棒，不如我们在 iPhone 上做一个吧！

幸运的是，对 Apple 开发者来说，实现条码扫描非常容易，苹果大法好！我们会使用 AV Foundation 来实现一个小巧的 iPhone app，能够扫描 CD 上的条码，获取专辑的一些重要信息，并将内容输出到 App 视图中。能够实现读取条码的功能，这非常的酷，但是我们的野心不止于此，我们会对识别的条码内容作进一步的操作。

我本不该再多啰嗦，不过还是友情提醒一下，这个条码扫描 app 只有在设备具有摄像头时才能正确工作。记住这一点，准备一台有摄像头的 iOS 设备，我们开始吧！

关于 CDBarcodes

今天我们创建的应用叫做 CDBarcodes —— 它还是很智能的。当设备扫描到一个条码时，我们会将处理后的条码内容发送给 Discogs 数据库，然后获得专辑的名称、艺术家以及发布年份。Discogs 的数据库中有大量的音乐数据，所以我们基本上能查到所有数据。

从这里下载 CDBarcodes 的 starter project

Discogs

先从Discogs开始。首先，我们需要登录或者注册一个 Discogs 账户。登录之后，拉到网站的最底端，在 footer 的最左边边栏，点击 API。

在 Discogs API 页面，点击左边栏 Database 中的 Search。

这个就是我们将会用到的 API。我们使用 “title” 和 “year” 参数来获取专辑信息。

现在我们需要将查询的 URL 保存到我们的 CDBarcodes 中。在Constants.swift文件中，将https://api.discogs.com/database/search?q=添加到常量DISCOGS_AUTH_URL中。

let DISCOGS_AUTH_URL = "https://api.discogs.com/database/search?q="

现在我们可以很方便地在应用中使用DISCOGS_AUTH_URL获取查询 URL。

回到刚才的 Discogs API 网站。我们需要创建一个新应用，取得 API 的使用资格。在导航栏中，网页的最顶部，点击 Create an App。之后点击 Create an Application 按钮。

应用名称的话，输入 “CDBarcodes + 你的名字”，或者其他你喜欢的名字。description 字段可以写：

“This is an iOS app that reads barcodes from CDs and displays information about the albums.”

译注：“这个 iOS 应用会读取 CD 的条形码并显示唱片信息。”

最后，点击 Create Application 按钮。

在最后的结果页面，我们能够得到使用条码来做一些操作的资格信息。

拷贝 Consumer Key，粘贴到Constants.swift文件的DISCOGS_KEY中。再拷贝 Consumer Secret，粘贴到Constants.swift文件的DISCOGS_SECRET中。

同 URL 一样，现在我们可以在应用中很方便地使用这些变量了。

CocoaPods

为了能够和 Discogs API 通信，我们使用一个优秀的第三方库管理工具：CocoaPods。如果想要了解更多关于 CocoaPods 的信息，或者想学习如何安装它，可以到它的官网查询。

有了 CocoaPods 就可以安装第三方库，我们会使用 Alamofire 来请求网络，使用 SwiftyJSON 来处理从 Discogs 返回的 JSON 数据。

下面我们把这两个库引入到 CDBarcodes 工程中！

CocoaPods 安装好之后，打开终端，进入 CDBarcodes 目录，初始化 CocoaPods，命令如下：

cd <your-xcode-project-directory>
pod init

使用 Xcode 打开 Podfile：

open -a Xcode Podfile

将下面内容拷贝到 Podfile 中：

source 'https://github.com/CocoaPods/Specs.git'
platform :ios,'8.0'
use_frameworks!

pod 'Alamofire','~> 3.0'

target ‘CDBarcodes’ do
pod 'SwiftyJSON',:git => 'https://github.com/SwiftyJSON/SwiftyJSON.git'
end

最后，使用下面的命令来下载 Alamofire 和 SwiftyJSON：

pod install

现在让我们回到 Xcode 中！切记要打开的是CDBarcodes.xcworkspace

识别条码

AV Foundation 框架提供了识别条码的工具。我们来大概描述一下工作原理。

• AVCaptureSession 会管理从摄像头获取的数据——将输入的数据转为可以使用的输出
• AVCaptureDevice 表示物理设备和其他属性。AVCaptureSession 会从 AVCaptureDevice 获取输入数据
• AVCaptureDeviceInput 从设备中捕获数据
• AVCaptureMetadataOutput 会向处理数据的 delegate 转发获得的元数据

在BarcodeReaderViewController.swift文件中，首先导入 AVFoundation

import UIKit
import AVFoundation

同时，我们需要遵循AVCaptureMetadataOutputObjectsDelegate协议。

在viewDidLoad()中，我们要发动条码扫描引擎。

首先，创建一个AVCaptureSession对象，然后设置AVCaptureDevice。之后我们将创建一个输入对象（input object），然后将其加入到AVCaptureSession中。

class BarcodeReaderViewController: UIViewController,AVCaptureMetadataOutputObjectsDelegate {

var session: AVCaptureSession!
var previewLayer: AVCaptureVideoPreviewLayer!

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    // 创建一个 session 对象
    session = AVCaptureSession()

    // 设置 captureDevice.
    let videoCaptureDevice = AVCaptureDevice.defaultDeviceWithMediaType(AVMediaTypeVideo)

    // 创建 input object.
    let videoInput: AVCaptureDeviceInput?

    do {
        videoInput = try AVCaptureDeviceInput(device: videoCaptureDevice)
    } catch {
        return
    }

    // 将 input 加入到 session 中
    if (session.canAddInput(videoInput)) {
        session.addInput(videoInput)
    } else {
        scanningNotPossible()
    }

如果你的设备没有摄像头，那就无法扫描条码。我们添加了一个处理失败场景的方法。如果没有摄像头，会弹出一个提示框来提示用户，换一个有摄像头的设备来扫描 CD 的条码。

func scanningNotPossible() {
    // 告知用户该设备无法进行条码扫描
    let alert = UIAlertController(title: "Can't Scan.",message: "Let's try a device equipped with a camera.",preferredStyle: .Alert)
    alert.addAction(UIAlertAction(title: "OK",style: .Default,handler: nil))
    presentViewController(alert,animated: true,completion: nil)
    session = nil
}

回到viewDidLoad()方法中，将 input 添加到 session 之后，我们需要创建AVCaptureMetadataOutput并把它也添加到 session 中。我们会将捕获到的数据通过串行队列发送给 delegate 对象。

下一步需要声明我们将要扫描的条码类型。对我们而言，我们需要使用 EAN-13 条码。有意思的是，我们扫描的条码并非都是 EAN-13 类型的；一些有可能是 UPC-A 类型，这可能会造成识别的问题。

Apple 通过在前面加上 0 来将 UPC-A 条码转换为 EAN-13 条码。UPC-A 条码只有 12 位，EAN-13 条码，和你猜测的一样，是 13 位。这个自动转化特性的好处是，我们在设置metadataObjectTypes时，只要设置为AVMetadataObjectTypeEAN13Code，EAN-13 和 UPC-A 条码都将会被识别。不过这会修改条码，因此有可能会在查询 Discogs 时出问题，后面我们会处理这个问题。

如果摄像头有问题，我们需要使用scanningNotPossible()来告知用户。

// 创建 output 对象
let metadataOutput = AVCaptureMetadataOutput()

// 将 output 对象添加到 session 上
if (session.canAddOutput(metadataOutput)) {
   session.addOutput(metadataOutput)

   // 通过串行队列，将捕获到的数据发送给相应的代理
   metadataOutput.setMetadataObjectsDelegate(self,queue: dispatch_get_main_queue())

   // 设置可扫描的条码类型
   metadataOutput.metadataObjectTypes = [AVMetadataObjectTypeEAN13Code]

} else {
   scanningNotPossible()
}

我们已经拥有了扫描条码的强大能力，现在需要做的是预览扫描画面。使用AVCaptureVideoPreviewLayer在整个屏幕上显示拍摄到的画面。

然后，我们就可以开始扫描了。

// 添加 previewLayer 让其显示摄像头拍到的画面

previewLayer = AVCaptureVideoPreviewLayer(session: session);
previewLayer.frame = view.layer.bounds;
previewLayer.videoGravity = AVLayerVideoGravityResizeAspectFill;
view.layer.addSublayer(previewLayer);

// 开始运行 session

session.startRunning()

在captureOutput:didOutputMetadataObjects:fromConnection方法中，我们可以庆祝一下，因为执行到该方法就说明已经识别了一些信息。

首先，我们需要从metadataObjects数组中取出第一个对象，然后将其转化为机器可以识别的格式。然后将转换后的readableCode作为一个 string 值传入barcodeDetected()方法中。

在看barcodeDetected()方法之前，我们需要以震动的形式给用户一些扫描成功的反馈并且关闭 session（stop the session）。万一你忘记关闭了 session，没关系，你的设备会一直震动，直到你关闭为止。

func captureOutput(captureOutput: AVCaptureOutput!,didOutputMetadataObjects metadataObjects: [AnyObject]!,fromConnection connection: AVCaptureConnection!) {

    // 从 metadataObjects 数组中取得第一个对象
    if let barcodeData = metadataObjects.first {
        // 将其转化为机器可以识别的格式
        let barcodeReadable = barcodeData as? AVMetadataMachineReadableCodeObject;
        if let readableCode = barcodeReadable {
            // 将 readableCode 作为一个 string 值，传入 barcodeDetected() 方法中
            barcodeDetected(readableCode.stringValue);
        }

        // 以震动的形式告知用户，识别成功        AudioServicesPlaySystemSound(SystemSoundID(kSystemSoundID_Vibrate))

        // 关闭 session （避免你的设备一直嗡嗡震动）
        session.stopRunning()
    }
}

我们需要在barcodeDetected()中做一些操作。第一个任务是弹出一个提示框告知用户，我们扫描到了一个条码。然后将扫描到的信息转化为我们需要的内容。

必须去掉扫描内容中的空格。去掉空格之后，我们需要判断条码是 EAN-13 还是 UPC-A 类型。如果是 EAN-13 类型，不需要额外的操作。如果是 UPC-A 条码，它被转化为了 EAN-13 类型，我们需要把它还原成原有的格式。

就像我们之前讨论的那样，苹果在 UPC-A 条码的前头加上一个 0 来将其转换为 EAN-13，所以我们需要判断其是否以 0 开头，如果是的话，删掉它。如果没有这一步，Discogs 无法识别这个数字，我们也没有办法得到正确的数据。

拿到处理后的条码数据之后，我们将它传给DataService.searchAPI()然后显示BarcodeReaderViewController

func barcodeDetected(code: String) {

    // 让用户知道，我们扫描到了
    let alert = UIAlertController(title: "Found a Barcode!",message: code,preferredStyle: UIAlertControllerStyle.Alert)
    alert.addAction(UIAlertAction(title: "Search",style: UIAlertActionStyle.Destructive,handler: { action in

        // 去除空格
        let trimmedCode = code.stringByTrimmingCharactersInSet(NSCharacterSet.whitespaceCharacterSet())

        // 判断是 EAN 还是 UPC?

        let trimmedCodeString = "(trimmedCode)"
        var trimmedCodeNoZero: String

        if trimmedCodeString.hasPrefix("0") && trimmedCodeString.characters.count > 1 {
            trimmedCodeNoZero = String(trimmedCodeString.characters.dropFirst())

            // Send the doctored UPC to DataService.searchAPI()
            DataService.searchAPI(trimmedCodeNoZero)
        } else {

            // Send the doctored EAN to DataService.searchAPI()
            DataService.searchAPI(trimmedCodeString)
        }

        self.navigationController?.popViewControllerAnimated(true)
    }))

    self.presentViewController(alert,completion: nil)
}

查看BarcodeReaderViewController.swift之前，我们在viewDidLoad()后面添加viewWillAppear()和viewWillDisappear()。在viewWillAppear()方法中，我们让 session 开始运行。相应的，在viewWillDisappear()方法中，让 session 停止运行。

override func viewWillAppear(animated: Bool) {

    super.viewWillAppear(animated)
    if (session?.running == false) {
        session.startRunning()
    }
}

override func viewWillDisappear(animated: Bool) {
    super.viewWillDisappear(animated)

    if (session?.running == true) {
        session.stopRunning()
    }
}

数据服务

在DataService.swift中，我们将引入 Alamofire 和 SwiftyJSON。

接下来，声明一些变量来存储我们从 Discogs 获得的原始数据。根据 Bionik6 的建议，我们将使用private(set)来实现只读属性。

然后创建 Alamofire GET 请求。这里通过解析 JSON 得到专辑的名称和年份。我们分别把得到的名称和年份原始数据赋值给ALBUM_FROM_DISCOGS和YEAR_FROM_DISCOGS，之后会使用这些变量来创建专辑对象。

现在，我们从 Discogs 上获得了数据，下面要做的就是展示给全世界！好吧，展示给AlbumDetailsViewController.swift就够了。使用通知的方式来实现。

import Foundation
import Alamofire
import SwiftyJSON

class DataService {

	static let dataService = DataService()

	private(set) var ALBUM_FROM_DISCOGS = ""
	private(set) var YEAR_FROM_DISCOGS = ""

	static func searchAPI(codeNumber: String) {

	    // 从 Discogs 上获取专辑数据的 URL
	    let discogsURL = "(DISCOGS_AUTH_URL)(codeNumber)&?barcode&key=(DISCOGS_KEY)&secret=(DISCOGS_SECRET)"

	    Alamofire.request(.GET,discogsURL)
	        .responseJSON { response in

	            var json = JSON(response.result.value!)

	            let albumArtistTitle = "(json["results"][0]["title"])"
	            let albumYear = "(json["results"][0]["year"])"

	            self.dataService.ALBUM_FROM_DISCOGS = albumArtistTitle
	            self.dataService.YEAR_FROM_DISCOGS = albumYear

	            // 发送通知，让 AlbumDetailsViewController 知道我们得到了数据
	            NSNotificationCenter.defaultCenter().postNotificationName("AlbumNotification",object: nil)
	    }
	}

}

Album 模型

在专辑的数据模型Album.swift中，需要将专辑模型转化为我们想要的数据。这个模型接受原始的artistAlbum和albumYear数据，把它们转换为更加易读的数据。

import Foundation

class Album {        

private(set) var album: String!
private(set) var year: String!

init(artistAlbum: String,albumYear: String) {

    // 为专辑信息添加一些额外的数据
    self.album = "Album: n(artistAlbum)"
    self.year = "Released in: (albumYear)"
}

}

是时候秀一波专辑数据了！

在viewDidLoad()方法中，设置 labels 的内容，提示用户开始扫描。我们需要添加 observer 来监听NSNotification从而接收通知。同时需要在deinit中移除监听者。

deinit {
    NSNotificationCenter.defaultCenter().removeObserver(self)
}

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    artistAlbumLabel.text = "Let's scan an album!"
    yearLabel.text = ""

    NSNotificationCenter.defaultCenter().addObserver(self,selector: #selector(setLabels(_:)),name: "AlbumNotification",object: nil)
}

当监听到通知的时候，setLabels()方法将会被调用。这里我们将使用DataService.swift中的原始字符串来初始化Album对象。然后将 label 中的内容设置为我们想要的Album内容。

func setLabels(notification: NSNotification){

    // 使用 DataService.swift 中的数据初始化 Album 对象
    let albumInfo = Album(artistAlbum: DataService.dataService.ALBUM_FROM_DISCOGS,albumYear: DataService.dataService.YEAR_FROM_DISCOGS)
    artistAlbumLabel.text = "(albumInfo.album)"
    yearLabel.text = "(albumInfo.year)"
}

测试 CDBarcodes

我们的 app 完成啦！当然，我们可以直接从 CD 封面看到专辑名称、艺术家和发行年份，但是用我们的 app 要有趣得多！为了更好地测试 CDBarcodes 应用，我们需要找一些 CD 和唱片。这样就有可能同时遇到 EAN-13 和 UPC-A 条码，真正发挥 app 的威力。

在BarcodeReaderViewController中，注意将相机对焦到条码上。

这里是完成之后的CDBarcodes代码。

总结

无论是商务人士、购物者还是普通人，条码扫描器都一个特别有用的工具。因此，能够开发条码扫描也非常有用。

扫描那部分比较有趣。在获得扫描的数据之后，我们需要对数据做进一步操作，例如判断是 EAN-13 还是 UPC-A 类型。我们需要找到转化数据的正确方式，然后老司机就上路了。

如果想了解更多内容，可以读取其他的metadataObjectTypes和一些新 API。唯一的限制就是你的想象力。

（编辑：李大同）

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