Swift Day 21 面向协议编程 POP （重要）

一、对 POP 的基础认知

1. 什么是面向协议编程？会取代面向对象编程吗？

• 面向协议编程（Protocol Oriented Programming），简称 POP。是 Swift 的一种编程范式 ，Apple 于 2015 年在 WWDC 提出，在 Swift 的标准库中能见到大量 POP 的影子。
• 同时，Swift 也是一门面向对象的编程语言（Object Oriented Programming，简称 OOP）。在 Swift 开发中，OOP 和 POP 是相辅相成的，任何一方并不能取代另一方。
• POP 的出现能弥补 OOP 一些设计上的不足。

2. 回顾 OOP 的三大特性是什么？并说一下继承的经典使用场合？

• OOP 的三大特性：继承、封装、多态
• 继承的经典使用场合：当多个类（比如 A、B、C 类）具有很多共性时，可以将这些共性抽取到一个父类中（比如 D 类），最后 A、B、C类继承 D 类

3. 传统 OOP 面临的问题？以及它们的解决方案？ （重要）

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4. 如何解决上述 OOP 无法很好解决的问题？

• Swift 中可以扩展一个协议的具体实现，很好的解决了上述问题。
  
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5. POP 的注意点？（说两点即可）

• 优先考虑创建协议，而不是父类（基类）
• 优先考虑值类型（struct、enum），而不是引用类型（class）
• 巧用协议的扩展功能
• POP 和 OOP 是相辅相成的，不要强行 POP

二、优雅的前缀

1. 优雅前缀版本一：如何给系统类（String）扩展自定义（numberCount）方法？

extension String {
    func numberCount() -> Int {
        self.reduce(0) {("0"..."9").contains($1) ? $0 + 1 : $0}
    }
}

print("122abcde10294".numberCount()) // 输出:8

• 上面的办法虽然实现了numberCount方法扩展，但是如何保证不和系统的办法冲突呢？如果有一天 Apple 也给 String 添加了 numberCount方法且含义不同怎么办？

2. 优雅前缀版本二：不和系统冲突

• 从 OC 的经验来看，我们可以给numberCount添加前缀，这样就能保证不和别人冲突了。实现如下：

extension String {
    var mj_numberCount: Int {
        self.reduce(0) {("0"..."9").contains($1) ? $0 + 1 : $0}
    }
}

print("122abcde10294".mj_numberCount) // 输出:8

• 但是上面做法不够 Swift 风格，我们希望如下调用该方法

var str = "122abcde10294"
print(str.mj.numberCount) 

• 具体实现如下：给 String 扩展一个 mj 计算属性

struct MJ {
    var str = ""
    init(_ str: String) {
        self.str = str
    }
    var numberCount: Int {
        str.reduce(0) {("0"..."9").contains($1) ? $0 + 1 : $0}
    }
}
extension String {
    var mj: MJ {
        MJ(self)
    }
}
var str = "122abcde10294"
print(str.mj.numberCount) // 输出:8

• 上面代码依然存储问题，①如果我们需要给 Array 也扩展 mj 呢？②如果我们需要给 Array 也扩展 numberCount 方法呢？③如果我们需要给 String 扩展 characterCount 方法呢？
• 上面的代码就将造成我们无法很好解决上述问题，也无法有很好的扩展性

3. 优雅前缀版本三：扩展类方法、使用泛型

struct MJ {
    var base: Base
    init(_ base: Base) {
        self.base = base
    }
}

struct Person {
    var age: Int
    var name: String
}


//给 String 扩展
extension String {
    var mj: MJ {MJ(self)}
    static var mj: MJ.Type {MJ.self}
}
extension MJ where Base == String {
    var numberCount: Int {
        base.reduce(0) {("0"..."9").contains($1) ? $0 + 1 : $0}
    }
    static func sayHello() { print("Hello String: ", Base.self)}
}
//给 Person 扩展
extension Person {
    var mj: MJ {MJ(self)}
    static var mj: MJ.Type {MJ.self}
}
extension MJ where Base == Person {
    var numberCount: Int {
        return base.age
    }
    static func sayHello() { print("Hello Person: ", Base.self)}
}

var str = "122abcde10294"
print(str.mj.numberCount)                   // 输出:8
String.mj.sayHello()                        // 输出:Hello String:  String
var person = Person(age: 20, name: "carrot")
print(person.mj.numberCount)                // 输出:20
Person.mj.sayHello()                        // 输出:Hello Person:  Person

• 上述代码就解决了给不同 类型扩展 mj 的需求，也能很好的扩展各种方法。
• 但是依然存在问题① var mj: MJ {MJ(self)}; static var mj: MJ.Type {MJ.self} 这部分代码是重复的代码，可有办法解决？②如果要扩展 mutating 修饰的方法可以吗？

4. 优雅前缀版本四： 使用协议（最终版）

// 定义基础类,也是扩展前缀
struct MJ {
    var base: Base
    init(_ base: Base) {
        self.base = base
    }
}

protocol MJCompatible {}
// 在这里扩充 MJCompatible 的方法实现
extension MJCompatible{
    static var mj: MJ.Type {
        get {MJ.self}
        set {} // 加 set 适配 mutating 方法
    }
    var mj: MJ {
        get {MJ(self)}
        set {}
    }
}

struct Person {
    var age: Int
    var name: String
}


//给 String 扩展
extension String: MJCompatible {}
extension MJ where Base == String {
    var numberCount: Int {
        base.reduce(0) {("0"..."9").contains($1) ? $0 + 1 : $0}
    }
    static func sayHello() { print("Hello String: ", Base.self)}
}
//给 Person 扩展
extension Person: MJCompatible {}
extension MJ where Base == Person {
    var numberCount: Int {
        return base.age
    }
    static func sayHello() { print("Hello Person: ", Base.self)}
    mutating func modifyAge(age: Int) {
        base.age = age
        print("enter modifyAge", age, base.age)
    }
}

var str = "122abcde10294"
print(str.mj.numberCount)                   // 输出:8
String.mj.sayHello()                        // 输出:Hello String:  String
var person = Person(age: 20, name: "carrot")
print(person.mj.numberCount)                // 输出:20
person.mj.modifyAge(age: 10)
// (下面没有输出 10,因为MJ(self)值传递,如果把 Person 从 struct 改成 class,就会输出 10)
print(person.age)                           // 输出:20
Person.mj.sayHello()                        // 输出:Hello Person:  Person

5. 利用协议实现类型判断（了解）

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