Swift 中的协议

Swift 中的协议
协议是为方法、属性等定义一套规范，没有具体的实现，类似于Java中的抽象接口，它只是描述了方法或属性的骨架，而不是实现。方法和属性实现还需要通过定义类，函数和枚举完成。

协议定义

// 协议定义通过关键字protocol
protocol SomeProtocol {
    // 协议定义
}

// 协议可以继承一个或者多个协议
protocol SomeProtocol2 :SomeProtocol {
    // 协议定义
}

// 结构体实现协议
struct SomeStructure : SomeProtocol,SomeProtocol2 {
    // 结构体定义
}

// 类实现协议和继承父类,协议一般都写在父类后面
class SomeSuperclass {
    // 父类定义
}

class SomeClass :SomeSuperclass,SomeProtocol,SomeProtocol2 {
    // 子类定义
}

属性要求

协议不指定是否该属性应该是一个存储属性或者计算属性，它只指定所需的属性名称和读写类型。属性要求总是声明为变量属性，用var关键字做前缀。

protocol ClassProtocol {
    static var present:Bool { get set }    // 要求该属性可读可写,并且是静态的
    var subject :String { get }            // 要求该属性可读
    var stname :String { get set }         // 要求该属性可读可写
}

// 定义类来实现协议
class MyClass :ClassProtocol {
    static var present = false       // 如果没有实现协议的属性要求,会直接报错
    var subject = "Swift Protocols"  // 该属性设置为可读可写,也是满足协议要求的
    var stname = "Class"
    
    func attendance() -> String {
        return "The \(self.stname) has secured 99% attendance"
    }
    
    func markSScured() -> String {
        return "\(self.stname) has \(self.subject)"
    }
}

// 创建对象
var classa = MyClass()
print(classa.attendance())     // 结果:The Class has secured 99% attendance
print(classa.markSScured())    // 结果:Class has Swift Protocols

普通实例方法要求

协议可以要求指定实例方法和类型方法被一致的类型实现。这些方法被写为协议定义的一部分，跟普通实例和类型方法完全一样，但是没有大括号或方法体。可变参数是允许的，普通方法也遵循同样的规则，不过不允许给协议方法参数指定默认值。

// 定义协议,指定方法要求
protocol RandomNumberGenerator {
    func random() -> Double    // 实现该协议,需要实现该方法
}

class LinearCongruentialGenerator :RandomNumberGenerator {
    var lastRandom = 42.0
    let m = 139968.0
    let a = 3877.0
    let c = 29573.0
    
    // 实现协议方法
    func random() -> Double {
        lastRandom = ((lastRandom * a + c) % m)
        return lastRandom / m
    }
}

let generator = LinearCongruentialGenerator()
print("随机数:\(generator.random())")          //结果:随机数: 0.37464991998171
print("另一个随机数:\(generator.random())")     //结果:另一个随机数: 0.729023776863283

Mutating方法要求

有时需要一个方法来修改它属于的实例。对值类型实例方法（即结构和枚举），你将mutating关键字放在方法func关键字之前，表明该方法允许修改所属实例的任何属性。这个过程描述在实例方法内修改值类型，通常用于结构体和枚举。

protocol Togglable {
    mutating func toggle()  // 协议的Mutating方法要求,允许在该方法内修改值类型
}

// 定义枚举实现协议
enum OnOffSwitch :Togglable {
    case Off,On
    // 实现协议方法,该方法功能就是切换开关状态
    mutating func toggle() {
        switch self {
        case Off:
            self = On
        case On:
            self = Off
        }
    }
}

var lightSwith = OnOffSwitch.Off
lightSwith.toggle()  // 此时lightSwitch变成了OnOffSwitch.On

switch(lightSwith) {
case .On:
    print("开关On")  // 打印:开关On
case .Off:
    print("开关Off")
}

初始化构造器要求

协议SomeProtocol中不光可以声明方法/属性/下标，还可以声明构造器，但在Swift中，除了某些特殊情况外，构造器是不被子类继承的，所以SomeClass中虽然能够保证定义了协议要求的构造器，但不能保证SomeClass的子类中也定义了协议要求的构造器。所以我们需要在实现协议要求的构造器时，使用required关键字确保SomeClass的子类必须也得实现这个构造器。

protocol TcpProtocol {
    // 初始化构造器要求
    init(aprot :Int)
}

class TcpClass :TcpProtocol {
    var aprot: Int
    // 实现协议的初始化要求时,必须使用required关键字确保子类必须也得实现这个构造器
    required init(aprot: Int) {
        self.aprot = aprot
    }
}

var tcp = TcpClass(aprot: 20)
print(tcp.aprot)   // return:20

协议类型使用

协议可以作为类型访问：

函数，方法或初始化作为一个参数或返回类型
常量，变量或属性
数组，字典或其他容器作为项目

// 定义随机数生成器协议
protocol RandomNumberGenerator {
    func random() -> Double
}

// 实现RandomNumberGenerator协议的类
class LinearCongruentialGenerator : RandomNumberGenerator {
    var lastRandom = 42.0
    let m = 139968.0
    let a = 3877.0
    let c = 29573.0
    
    func random() -> Double {
        lastRandom = ((lastRandom * a + c) % m)
        return lastRandom / m
    }
}

// 定义骰子类
class Dice {
    let sides: Int                        // 表示「骰子」有几个面
    let generator: RandomNumberGenerator  // 随机数生成器
    
    // 指定构造器,RandomNumberGenerator是一个协议名
    init(sides:Int,generator:RandomNumberGenerator) {
        self.sides = sides
        self.generator = generator
    }
    
    // 摇动「骰子」
    func roll() -> Int {
        return Int(generator.random() * Double(sides)) + 1
    }
}

// 创建一个6面骰子
var dice6 = Dice(sides: 6, generator: LinearCongruentialGenerator())

for i in 1...5 {
    print("摇动骰子:\(dice6.roll())")
}

// 摇动骰子:3
// 摇动骰子:5
// 摇动骰子:4
// 摇动骰子:5
// 摇动骰子:4

协议组合

协议组合对于要求一个类型立即符合多种协议是有用的。

protocol Named {
    var name :String { get }
}

protocol Aged {
    var age :Int { get }
}

// 定义结构体实现上面2个协议
struct Person: Named,Aged {
    var name:String
    var age :Int
}

// 定义一个函数,接受一个符合Named和Aged协议的类型
func wishHappyBirthday(celebrator: protocol<Named, Aged>) {
    print("\(celebrator.name)\(celebrator.age)岁生日快乐!")
}

// 创建一个Person结构体,实现了Named和Aged协议
let birthdayPeron = Person(name: "Bobby", age: 18)
wishHappyBirthday(birthdayPeron)  // 结果:Bobby18岁生日快乐!

可选实现要求

OC中协议定义的属性和变量有required和optional，Swift中你可以为协议定义optional要求，这些要求不需要被符合协议的类型实现。

• Optional协议要求只有在你的协议被@objc属性标记时指定。
• 即使你不与Objective-C交互，如果你希望指定optional要求，你仍然需要使用@objc标记你的协议。
• 使用@objc标记的协议只能通过类调用

根据我的理解，Swift的设计理念是没有可选的协议实现概念，但是为了保持与OC兼容性，不得已支持；所以在Swift的协议中定义可选实现的前提是该协议被@objc修饰，关于@objc：

• @objc指示该协议暴露给OC，即可以为OC代码所用
• 被@objc修饰的协议仅仅可以被类class类型遵循

@objc protocol CounterDataSource {
    // 协议可选实现的方法要求
    optional func incrementForCount(count:Int) -> Int
    // 协议可选实现的属性要求
    optional var fixedIncrement :Int { get }
}

class Counter {
    var count = 0
    var dataSource :CounterDataSource?  // 数据源属性,可选类型
    
    func increment() {
        // 判断是否数据源有,数据源是否有实现可选的方法和属性
        if let amount = dataSource?.incrementForCount?(count) {
            count += amount
        } else if let amout = dataSource?.fixedIncrement {
            count += amout
        }
    }
}

class ThreeSource: CounterDataSource {
    @objc let fixedIncrement = 3
}

var counter = Counter()
counter.dataSource = ThreeSource()   // 设置数据源

for i in 1...4 {
    counter.increment()
    print("\(counter.count)")        // 打印:3 6 9 12
}

由于dataSource可能为nil，因此在dataSource后边加上了?标记来表明只在dataSource非空时才去调用incrementForCount方法。
即使dataSource存在，但是也无法保证其是否实现了incrementForCount方法，因此在incrementForCount方法后边也加有?标记。

 

作者：Bobby0322
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來源：简书
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