swift备忘录之protocols

格式

protocol SomeProtocol {
    // protocol definition goes here
}

如果类有superclass,则将superclass写在类后,然后接上protocol。

class SomeClass: SomeSuperclass, FirstProtocol, AnotherProtocol {
    // class definition goes here
}

property in protocol

property在protocol中只定义类型和名字,并不规定是stored property还是computed property。

protocol中的property都是以var定义。

protocol SomeProtocol {
    var mustBeSettable: Int { get set }
    var doesNotNeedToBeSettable: Int { get }
}

如果在protocol中定义为gettable和settable,那么实现的时候就不能定义成一个constant stored property或者一个read-only property。如果protocol中定义的是gettable,那么就实现的时候可以根据自己需要决定是否定义成也settable的property。

type property都需要以static关键字定义。

protocol AnotherProtocol {
    static var someTypeProperty: Int { get set }
}

method in protocol

instance method 和 type method都可以在protocol中定义,type method定义的时候需要以static修饰。

// type method
protocol SomeProtocol {
    static func someTypeMethod()
}

// instance method 
protocol RandomNumberGenerator {
    func random() -> Double
}

如果需要在protocol的method中改变instance的值,需要用mutating修饰。例如:

protocol Togglable {
    mutating func toggle()
}

如果你把一个protocol instance method标记为mutating,则在class中实现的时候就没必要加mutating关键字了,但是enumration和structure还是需要加。例如:

enum OnOffSwitch: Togglable {
    case off, on
    mutating func toggle() {
        switch self {
        case .off:
            self = .on
        case .on:
            self = .off
        }
    }
}
var lightSwitch = OnOffSwitch.off
lightSwitch.toggle()
// lightSwitch is now equal to .on

initializer in protocol

定义的格式为:

protocol SomeProtocol {
    init(someParameter: Int)
}

实现这个protocol的时候,需要在init前加required关键字。

class SomeClass: SomeProtocol {
    required init(someParameter: Int) {
        // initializer implementation goes here
    }
}

由于final修饰的class是不可以被继承的,所以final修饰的class在实现init方法的时候不需要加required。

如果子类在复写一个父类的init方法的时候,恰巧这个init是从protocol中实现的,则需要使用required和override两个关键字修饰。

protocol SomeProtocol {
    init()
}
 
class SomeSuperClass {
    init() {
        // initializer implementation goes here
    }
}
 
class SomeSubClass: SomeSuperClass, SomeProtocol {
    // "required" from SomeProtocol conformance; "override" from SomeSuperClass
    required override init() {
        // initializer implementation goes here
    }
}

protocols as types

由于protocol也是一种类型,所以protocol可以和其他类型一样用在很多地方,比如:

  1. 可以作为参数类型或者function、method、initializer的返回值。

  2. 可以作为一个常量、变量或者property。

  3. 可以作为Array、dictionary或其他容器类型的内容。

例如:

class Dice {
    let sides: Int
    let generator: RandomNumberGenerator
    init(sides: Int, generator: RandomNumberGenerator) {
        self.sides = sides
        self.generator = generator
    }
    func roll() -> Int {
        return Int(generator.random() * Double(sides)) + 1
    }
}

可以给generator赋值给任意实现了RandomNumberGenerator的instance。

protocol还可以用作代理,这点和oc中差不多,就不在多说了。

在class、enum或structure的extension中实现protocol


protocol TextRepresentable {
    var textualDescription: String { get }
}

extension Dice: TextRepresentable {
    var textualDescription: String {
        return "A \(sides)-sided dice"
    }
}

如果一个class、enumeration或者structure已经实现了一个protocol的所有功能,只是没有显示的实现这个protocol,这时可以用一个empty extension来使其adopt这个protocol。

struct Hamster {
    var name: String
    var textualDescription: String {
        return "A hamster named \(name)"
    }
}
extension Hamster: TextRepresentable {}

protocol type的collection

上面说过protocol也是一种类型而且可以存储在collection中,所以可以创建protocol类型的collection。

let things: [TextRepresentable] = [game, d12, simonTheHamster]

protocol inheritance

protocol可以被继承,而且可以多继承。

protocol InheritingProtocol: SomeProtocol, AnotherProtocol {
    // protocol definition goes here
}

class-only protocols

添加class关键字到protocol继承列表的最前面,可以限制protocol只被class实现,而不被enumeration和structure实现。如下:

protocol SomeClassOnlyProtocol: class, SomeInheritedProtocol {
    // class-only protocol definition goes here
}

protocol composition

可以设定一个type同时遵守多个protocol,通过&符号将他们连接起来,例如:

protocol Named {
    var name: String { get }
}
protocol Aged {
    var age: Int { get }
}
struct Person: Named, Aged {
    var name: String
    var age: Int
}
func wishHappyBirthday(to celebrator: Named & Aged) {
    print("Happy birthday, \(celebrator.name), you're \(celebrator.age)!")
}
let birthdayPerson = Person(name: "Malcolm", age: 21)
wishHappyBirthday(to: birthdayPerson)
// Prints "Happy birthday, Malcolm, you're 21!"

protocol composition并没有创建一个新的、永久性的protocol,而只是定义了一个临时性的protocol把所有的requirement组合到一个protocol中。

checking for protocol conformance

根据前面的type cast中的介绍,这里同样有is、as?、as!来作类型检测和转换,用法和之前一致,就不在介绍了。

optional protocol requirements

protocol可以定义为optioal,需要在被定义为optional的内容前面加关键字optional,估计应该是为了与oc兼容。格式如下:

@objc protocol CounterDataSource {
    @objc optional func increment(forCount count: Int) -> Int
    @objc optional var fixedIncrement: Int { get }
}

摘录来自: Apple Inc. “The Swift Programming Language (Swift 3)”。 iBooks. 

可以看到protocol定义前面和每个optional的method前面都用@objc修饰。

protocol extension

可以为protocol本身定义extension。格式为:

extension RandomNumberGenerator {
    func randomBool() -> Bool {
        return random() > 0.5
    }
}

通过extension,我们可以为protocol中的computed property和method定义默认的实现,如果实现这个protocol的Type本身提供了自己的实现,则会覆盖默认的实现。

extension PrettyTextRepresentable  {
    var prettyTextualDescription: String {
        return textualDescription
    }
}

我们还可以给protocol的extension添加条件约束,只有符合条件的conforming type才可以使用extension。例如:

extension Collection where Iterator.Element: TextRepresentable {
    var textualDescription: String {
        let itemsAsText = self.map { $0.textualDescription }
        return "[" + itemsAsText.joined(separator: ", ") + "]"
    }
}

使用如下:

let murrayTheHamster = Hamster(name: "Murray")
let morganTheHamster = Hamster(name: "Morgan")
let mauriceTheHamster = Hamster(name: "Maurice")
let hamsters = [murrayTheHamster, morganTheHamster, mauriceTheHamster]

//使用
print(hamsters.textualDescription)
// Prints "[A hamster named Murray, A hamster named Morgan, A hamster named Maurice]

如果一个confirming type对同一个method和property符合多个extensions约束,则swift会自动从这些extension中挑选一个最合适的选线。

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