[译]Swift:利用Enum灵活映射多重类型Data model

原文链接： Swift: Typecasing

一个字段中返回了多种相似的类型

先来看下项目中我遇到的一个情况，服务端在人物中返回了一组数据。这些人物有几个相同的属性，但是又有各自不同的角色各有的属性。json数据如下：

"characters" : [
    {
        type: "hero",
        name: "Jake",
        power: "Shapeshift"
    },
    {
        type: "hero",
        name: "Finn",
        power: "Grass sword"
    },
    {
        type: "princess",
        name: "Lumpy Space Princess",
        kingdom: "Lumpy Space"
    },
    {
        type: "civilian",
        name: "BMO"
    },
    {
        type: "princess",
        name: "Princess Bubblegum",
        kingdom: "Candy"
    }
]

那么我们可以怎么解析这样的数据呢？

利用类和继承

class Character {
    type: String
    name: String
}
class Hero : Character {
    power: String
}
class Princess : Character {
    kingdom: String
}
class Civilian : Character { 
}
...
struct Model {
    characters: [Character]
}

这其实就是项目中我原来使用的方案。但是很快就会觉得有点苦逼，因为使用的时候要不断的类型判断，然后类型转换后才能访问到某个具体类型的属性：

// Type checking
if model.characters[indexPath.row] is Hero {
    print(model.characters[indexPath.row].name)
}
// Type checking and Typecasting
if let hero = model.characters[indexPath.row] as? Hero {
    print(hero.power)
} 

利用结构体和协议

protocol Character {
    var type: String { get set }
    var name: String { get set }
}
struct Hero : Character {
    power: String
}
struct Princess : Character {
    kingdom: String
}
struct Civilian : Character { 
}
...
struct Model {
    characters: [Character]
}

这里我们使用了结构体，解析的性能会好一些。但是看起来和前面类的方案差不多。我们并没有利用上protocol的特点，使用的时候我们还是要进行类型判断：

// Type checking
if model.characters[indexPath.row] is Hero {
    print(model.characters[indexPath.row].name)
}
// Type checking and Typecasting
if let hero = model.characters[indexPath.row] as? Hero {
    print(hero.power)
}

类型转换的潜在问题

上面的这种类型转换可能引入潜在的问题。如果后台此时增加了一个类型对代码会产生什么样的影响呢？可能想到这种情况提前做了处理，也可能没有处理导致崩溃。

{
    type: "king"
    name: "Ice King"
    power: "Frost"
}

当我们在写代码的时候，应该考虑到这样的场景，当有新类型出现时能不能友好的提示哪里需要处理呢？毕竟swift的设计目标之一就是更安全的语言。

另外一种可能：Enum

我们如何创建一个包含不同类型数据的数组，然后访问他们的属性的时候不用类型转换呢？

enum Character {
    case hero, princess, civilian
}

当switch一个枚举时，每种case都需要被照顾到，所以使用enum可以很好的避免一些潜在的问题。但是如果只是这样依然不够好，我们可以更进一步：

Associated values：关联值

enum Character {
    case hero(Hero) 
    case princess(Princess)
    case civilian(Civilian)
}
...
switch characters[indexPath.row] {
    case .hero(let hero):
        print(hero.power)
    case .princess(let princess):
        print(princess.kingdom)
    case .civilian(let civilian):
        print(civilian.name)
}

！
现在使用的时候不再需要类型转换了。并且如果增加一种新类型，只要在enum中增加一个case，你就不会遗漏需要再修改何处的代码，消除了潜在的问题。

Raw Value

enum Character : String { // Error: ❌
    case hero(Hero) 
    case princess(Princess)
    case civilian(Civilian)
}

你可能会发现这个枚举没有实现RawRepresentable协议，这是因为关联值类型的枚举不能同时遵从RawRepresentable协议，他们是互斥的。

如何初始化

如果实现了RawRepresentable协议，就会自带一个利用raw value 初始化的方法。但是我们现在没有实现这个协议，所以我们需要自定义一个初始化方法。
先定义一个内部使用的枚举表示类型：

enum Character {

    private enum Type : String {
        case hero, princess, civilian
        static let key = "type"
    }

}

Failable initializers

因为传回来的json可能出现映射失败的情况，比如增加的一个新类型，所以这里的初始化方法是可失败的。

// enum Character
init?(json: [String : AnyObject]) {
    guard let 
        string = json[Type.key] as? String,
        type = Type(rawValue: string)
        else { return nil }
    switch type {
        case .hero:
            guard let hero = Hero(json: json) 
            else { return nil }
            self = .hero(hero)
        case .princess:
            guard let princess = Princess(json: json) 
            else { return nil }
            self = .princess(princess)      
        case .civilian:
            guard let civilian = Civilian(json: json) 
            else { return nil }
            self = .civilian(civilian)
    }
}

使用枚举解析json

// Model initialisation
if let characters = json["characters"] as? [[String : AnyObject]] {
    self.characters = characters.flatMap { Character(json: $0) }
}

注意这里使用了flatMap。当一条数据的type不在我们已经定义的范围内时，Character(json: [String : AnyObject])返回一个nil。我们当然希望过滤掉这些无法处理的数据。所以使用flatMap，flatMap过程中会抛弃为nil的值，所以这里使用了flapMap。

完成！

switch model.characters[indexPath.row] {
    case .hero(let hero):
        print(hero.power)
    
    case .princess(let princess):
        print(princess.kingdom)
    
    case .civilian(let civilian):
        print(civilian.name)
}

现在可以像最前面展示的那样使用了。
可以告别那些将数组类型声明为 Any, AnyObject或者泛型，继承组合的model，使用时再转换类型的日子了。

One More Thing: 模式匹配

如果只处理枚举中的一种类型，我们会这么写：

func printPower(character: Character) {
    switch character {
        case .hero(let hero):
            print(hero.power)
        default: 
            break
}

然而我们可以利用swift提供的模式匹配，用这种更优雅的写法：

func printPower(character: Character) {
    if case .hero(let hero) = character {
        print(hero.power)
    }
}

github上的源码：playgrounds

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