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!

使用 Swift 创建简单的二维码扫描应用 0

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1、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。

这里下载 CDBarcodes 的 starter project

使用 Swift 创建简单的二维码扫描应用 1

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2、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。

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

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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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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。

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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。

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3、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:

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码
cd <your-xcode-project-directory>
pod init


使用 Xcode 打开 Podfile:

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码
open -a Xcode Podfile


将下面内容拷贝到 Podfile 中:

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码
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:

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码
pod install


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




4、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

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
// 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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
// 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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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, animated: true, 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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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()
    }
}





5、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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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)
            }
        }

}





6、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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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)"
}
 
}





7、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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
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)"
}





8、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。




9、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。





作者:AppCoda
原文:simple-barcode-reader-app-swift
译者:Prayer