第十章：协议 Protocol Protocol-Oriented Programming

前言：

swift 中的协议还是很酷的😎

1.可以当做代理来使用。

2.可以让结构体，枚举来满足协议。

3.还可以通过协议的extension为协议添加新方法。

4.协议允许我们动态派发。

5.OC中共享代码通常使用的继承，swift中可以通过使用的是协议来共享代码。

6.你可以为你的类添加协议去达到功能点整合。

10.1 面向协议编程 Overload Resolution for Free Functions

这一小节举了个例子来介绍面相协议编程的几个使用场景。

图形渲染的Demo

将 Core Graphics 的 CGContext 渲染到屏幕上，或者创建一个 SVG 格式的图形文件。我们可以从定义绘图 API 的最 小功能集的协议开始进行实现

1.先写协议方法

protocol Drawing {
    mutating func addEllipse(rect: CGRect, fill: UIColor) mutating 
    func addRectangle(rect: CGRect, fill: UIColor)
}

2.为CGContext添加扩展来满足协议

extension CGContext: Drawing {
    func addEllipse(rect: CGRect, fill: UIColor) {
        setFillColor(fill.cgColor)
        fillEllipse(in: rect) }
    func addRectangle(rect: CGRect, fill fillColor: UIColor) { 
        setFillColor(fillColor.cgColor)
        fill(rect)
    } 
}

3. 对自定义的SVG类添加扩展来满足协议

       struct SVG {
            /// XMLNode类是自定义类，这里省去了类实现代码。
            var rootNode = XMLNode(tag: "svg")
            mutating func append(node: XMLNode) {
    rootNode.children.append(node) }
    }
   
    extension SVG: Drawing {
        mutating func addEllipse(rect: CGRect, fill: UIColor) {
            var attributes: [String:String] = rect.svgAttributes attributes["fill"] = String(hexColor: fill)
            append(node: XMLNode(tag: "ellipse", attributes: attributes))
        }
        mutating func addRectangle(rect: CGRect, fill: UIColor) {
            var attributes: [String:String] = rect.svgAttributes attributes["fill"] = String(hexColor: fill)
            append(node: XMLNode(tag: "rect", attributes: attributes))
        }
    }
   

4.正式使用

var context: Drawing = SVG()
let rect1 = CGRect(x: 0, y: 0, width: 100, height: 100)
let rect2 = CGRect(x: 0, y: 0, width: 50, height: 50) 
context.addRectangle(rect: rect1, fill: .yellow) 
context.addEllipse(rect: rect2, fill: .blue)

协议扩展

经常看swift标准库API的同学肯定都用见过 苹果官方对协议扩展的使用。
这里讲讲优点：
1.不需要被强制使用某个父类

2.可以让已经存在的类型满足协议(比如我们让CGContext满足了Drawing)。子类就没那么灵活了，如果 CGContext 是一个类的话，我们无法以追溯的方式去变更它的父类。

3.协议既可以用于类，也可以用于结构体，而父类就无法和结构体一起使用了

4.当处理协议时，我们无需担心方法重写或者在正确的时间调用super这样的问题

在协议扩展中重写方法

沿着上面的Demo我们再看一个使用场景。

extension SVG {
    mutating func addCircle(center: CGPoint, radius: CGFloat, fill: UIColor) {
    var attributes: [String:String] = [ "cx": "\(center.x)",
    "cy": "\(center.y)",
    "r": "\(radius)",
    ]
    attributes["fill"] = String(hexColor: fill)
    append(node: XMLNode(tag: "circle", attributes: attributes))
    } 
}

我们去调用：

var sample = SVG()
sample.addCircle(center: .zero, radius: 20, fill: .red) print(sample)
/*
<svg>
<circle cy="0.0" fill="#010000" r="20.0" cx="0.0"/> </svg>
*/

发现正如我们所预料的，

如果我们把sample强转为Drawing

var otherSample: Drawing = SVG() otherSample.addCircle(center: .zero, radius: 20, fill: .red)
print(otherSample)
/*
<svg>
<ellipse cy="-20.0" fill="#010000" ry="40.0" rx="40.0" cx="-20.0"/> </svg>
*/

它返回的是 ellipse 元素，而不是我们所期望的 circle。
当我们将 otherSample 定义为 Drawing 类型的变量时，编译器会自动将 SVG 值封装到一个代表协议的类型中，这个封装被称作存在容器 (existential container)

当我们对存在容器调用 addCircle 时，方法是静态派发的

想要将 addCircle 变为动态派发，我们可以将它添加到协议定义里:

protocol Drawing {
    mutating func addEllipse(rect: CGRect, fill: UIColor)
    mutating func addRectangle(rect: CGRect, fill: UIColor)
    mutating func addCircle(center: CGPoint, radius: CGFloat, fill: UIColor)
}

这个时候addCircle 方法变为了协议的一个自定义入口