iOS开发 - 「Swift 学习」Swift协议

作者: 俺不是大佬儿 | 来源:发表于2022-04-08 11:31 被阅读0次

Swift协议

协议规定了用来实现某一特定功能所必需的方法和属性

类、结构体、枚举类型都可以遵循协议，并提供具体实现来完成协议定义的方法和功能。
能够满足协议要求的类型被称为遵循此协议

（一）协议的声明 $\color{red}{（协议本身是不实现任何功能的）}$

协议的定义方式（关键词：protocol）：

protocol ProtocolName {
    // 协议内容（声明属性/方法）
}

协议对属性声明的规定

协议用于指定特定的实例属性或类属性，而不用指定是存储型还是计算型的属性。必须要指明是只读的还是可读可写的属性。

通常用var关键词声名变量属性，在类型声明后面加{set get}表示是可读可写属性，用{get}表示只读属性

protocol firstProtocol {
    //声明协议属性（可读可写）
    var english:Float{set get}
    var chinese:Double{set get}
    var mathematics:Double{set get}
    //声明协议方法
    func minResults() -> String
    func maxResults() -> String
}
//协议的继承
protocol secondProtocol:firstProtocol{
     //声明只读型的协议属性
    var ranking:String{get}
    var name:String{get}
}

//FirstClass类遵循secondProtocol协议，需要FirstClass类实现secondProtocol协议中的属性及方法
class FirstClass:secondProtocol {
    //实现协议中的只读属性
    let ranking = "第三名"
    let name = "小明"
    
    var english:Float = 78.50
    
    var chinese = 88.0
    
    var mathematics = 95.0
    
    func minResults() -> String {
        return "小明本次成绩数学是最高分95.0"
    }
    
    func maxResults() -> String {
        return "小明本次成绩最低分是英语78.5"
    }
}

调用

let student = FirstClass()
print("\(student.maxResults())")

调用结果

小明本次成绩最低分是英语78.5

协议对构造器的声明

协议是可以要求它的遵循者实现指定的构造器
在协议的定义中 $\color{red}{只需要写下构造器的声明部分}$ ，不需要花括号及构造器的实体

*/
protocol ProtocolName {
   init(someParameter: Int)
}
*/

protocol tcpprotocol {
    init (aprot:Int)
}

协议中对`Mutating`方法的规定

若需要在方法中改变实例，例如，值类型(结构体，枚举)的实例方法中，将mutating关键字作为函数的前缀，写在func之前，表示可以在该方法中修改它所属的实例及其实例属性的值。

protocol daysofaweek {
    mutating func show()
}

enum days: daysofaweek {
    case sun, mon, tue, wed, thurs, fri, sat
    mutating func show() {
        switch self {
        case .sun:
            self = .sun
            print("Sunday")
        case .mon:
            self = .mon
            print("Monday")
        case .tue:
            self = .tue
            print("Tuesday")
        case .wed:
            self = .wed
            print("Wednesday")
        case .thurs:
            self = .thurs
            print("Wednesday")
        case .fri:
            self = .fri
            print("Firday")
        case .sat:
            self = .sat
            print("Saturday")
        default:
            print("NO Such Day")
        }
    }
}

调用

var res = days.wed
res.show()

调用结果

Wednesday

（二）协议的实现

协议构造器在类中的实现

在遵循该协议的类中实现构造器，并指定其为类的指定构造器或便利构造器，必须给 $\color{red}{构造器的实现}$ 用"required"修饰

//协议构造器的实现
class SomeClass: ProtocolName {
   required init(someParameter: Int) {
      // 构造器实现
   }
}

protocol tcpprotocol {
    init (aprot:Int)
}

class tcpClass:tcpprotocol {
    required init(aprot: Int) {
        print("实现指定构造器方法")
    }
}

class TestMainClass {
    var num:Int//局部变量
    init(aprot:Int){
        self.num = aprot
    }
}

class TestSubClass:TestMainClass,tcpprotocol {
    var num2:Int
    init(num1:Int,num2:Int){
        self.num2 = num2
        super.init(aprot: num1)
    }
    //遵循协议，加上"required" 继承父类重写父类构造器加上"override"
    required override  convenience init(aprot: Int) {
        self.init(num1: aprot, num2: 10)
    }
}

调用

let tcp = tcpClass(aprot: 3)
print("实现协议方法：\(tcp)")

调用结果

实现指定构造器方法
实现协议方法：Swift_study.tcpClass

协议类型

$\color{red}{协议本身是不实现任何功能的}$ ，但是协议可以被当做类型使用
$\color{red}{✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧}$
$\color{BlueViolet}{协议类型的使用场景：}$
$\color{red}{✎}$ $\color{BlueViolet}{作为函数、方法或构造器中的参数类型或返回值类型}$
$\color{red}{✎}$ $\color{BlueViolet}{作为常量、变量或属性的类型}$
$\color{red}{✎}$ $\color{BlueViolet}{作为数组、字典或其他容器中的元素类型}$
$\color{red}{✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧✧}$

protocol TestProtocolA{
    var num:Int{get set}
    func calc(sum:Int)
}

protocol ResultProtocol{
//将协议TestProtocolA作为定义方法时的参数类型
    func print(target: TestProtocolA)
}

class XiaoHong:ResultProtocol{
    func print(target: TestProtocolA) {
        target.calc(sum: 1)
    }
}

class XiaoQiang:ResultProtocol {
    func print(target: TestProtocolA) {
        target.calc(sum: 5)
    }
}

class DaMing:TestProtocolA {
    var num: Int = 10
    
    func calc(sum: Int) {
        num -= sum
        print("大明尝试\(sum)次通过")
    
        if num <= 0{
            print("大明缺席考试")
        }
    }
}

class Player {
    var stmark:ResultProtocol!
    
    init(stmark:ResultProtocol){
        self.stmark = stmark
    }
    
    func print(target:TestProtocolA){
        stmark.print(target: target)
    }
}

调用

let marks = Player(stmark: XiaoHong())
let marksec = DaMing()
marks.print(target: marksec)
        
marks.stmark = XiaoQiang()
marks.print(target: marksec)
marks.print(target: marksec)
marks.print(target: marksec)

调用结果

大明尝试1次通过
大明尝试5次通过
大明尝试5次通过
大明缺席考试
大明尝试5次通过
大明缺席考试

在扩展中添加遵循的协议

扩展可以为已存在的类型添加 $\color{DarkOrange}{属性、方法、下标脚本、}$ $\color{red}{协议}$ 等成员

//在扩展中添加协议成员
enum ageType
{
    case Baby,Child,Teenager,Young,Elderly,Normal
}

protocol AgeClasificationProtocol {
    var age: Int { get }
    func agecClassified() -> ageType
}

//创建Actor类
class Actor {

    let firstname:String
    let lastname:String
    //很神奇，对Actor扩展时增加了AgeClasificationProtocol协议，在此实现协议里的属性、方法也是可以的（也可以在扩展中实现）
    var age:Int
    init(firstname:String,lastname:String) {
        self.firstname = firstname;
        self.lastname = lastname;
        self.age = 13
    }
}

//对Actor类扩展时添加AgeClasificationProtocol协议
extension Actor:AgeClasificationProtocol{
    
    func fullname() -> String {
        var name: String
        name = firstname + " " + lastname
        return name
    }
    
    //实现协议方法
    func agecClassified() -> ageType {
        switch age{
        case 0...2:
            return .Baby
        case 3...12:
            return .Child
        case 13...19:
            return .Teenager
        case 20...40:
            return .Young
        case let x where x > 65:
            return .Elderly
        default:
            return .Normal
        }
    }
    
    // () -> ageType 函数类型的参数
    func ageTypeName(typeFunc:() -> ageType) -> String {
        let type = typeFunc()
        
        switch type {
        case .Baby:
            return "婴儿"
        case .Child:
            return "小孩儿"
        case .Teenager:
            return "少年"
        case .Young:
            return "青年"
        case .Elderly:
            return "长者"
        default:
            return "未知"
        }
    }
}

调用

let xiaoming = Actor(firstname: "王", lastname: "小明")
xiaoming.age = 12
let ageName = xiaoming.ageTypeName(typeFunc: xiaoming.agecClassified)
print("演员的全名：\(xiaoming.fullname())")
print("\(xiaoming.fullname())：所属的年龄段：\(ageName)")

调用结果

演员的全名：王 小明
王 小明：所属的年龄段：小孩儿

协议的继承

协议是能够继承 $\color{red}{一个或者多个}$ 其他协议，可以在继承的协议基础上增加新的内容要求。
语法：协议的继承语法与类的继承相似， $\color{red}{多个被继承的协议之间用逗号隔开}$

//protocol 新的协议名: 被继承的协议, 被继承的协议,其他被继承的协议 { // 增加的新的协议定义}
protocol NewProtocolName: SomeInheritingProtocol, AnotherInheritingProtocol {
    // 增加的新的协议定义
}

例

protocol firstProtocol {
    
    var english:Float{set get}
    var chinese:Double{set get}
    var mathematics:Double{set get}
    
    func minResults() -> String
    func maxResults() -> String
}

protocol secondProtocol:firstProtocol{
    
    var ranking:String{get}
    var name:String{get}
}


class FirstClass:secondProtocol {
    
    let ranking = "第三名"
    
    let name = "小明"
    
    var english:Float = 78.50
    
    var chinese = 88.0
    
    var mathematics = 95.0
    
    func minResults() -> String {
        return "小明本次成绩数学是最高分95.0"
    }
    
    func maxResults() -> String {
        return "小明本次成绩最低分是英语78.5"
    }
}

调用

let student = FirstClass()
print("\(student.maxResults())")

调用结果

小明本次成绩最低分是英语78.5

定义类的专属协议

可以在协议的继承列表中，通过 $\color{red}{添加class关键字，限制协议只能适配到类（Class）类型}$ 。

注意：class关键字必须是 $\color{red}{第一个出现在协议的继承列表中}$ ，其后，才是其他继承协议。

protocol SomeClassOnlyProtocol: class, SomeInheritedProtocol {
// 协议的定义内容
}

protocol TcpProtocol {
    init(num:Int)
}
//用class修饰符在协议的继承列表中定义类的专属协议ExclusiveProtocol
protocol ExclusiveProtocol:class,TcpProtocol{
    init(num1:Int,num2:Int)
}
//TcpProtocol协议可以被结构体遵循
struct School:TcpProtocol{
    init(num: Int) {
        print("市第\(num)中学")
    }
}
//ExclusiveProtocol协议已经不能被结构体类型遵循了
/*
struct Hospital:ExclusiveProtocol {
    init(num: Int) {
        print("市第\(num)医院")
    }
}
*/

//Hospital类遵循专属协议ExclusiveProtocol
class Hospital:ExclusiveProtocol{
    
    var area:Int
    var num:Int
    init(area: Int, num: Int) {
        self.area = area
        self.num = num
        print("\(area)区-\(num)号医院")
    }

    required convenience init(num1: Int, num2: Int) {
        self.init(area: num1, num: num2)

    }

    required convenience init(num: Int) {
        self.init(area: 5, num: num)
    }
}


class CityHospital:Hospital{
    var address:String
    init(address:String,area:Int,num:Int){
        self.address = address
        super.init(area: area, num: num)
        
        print("\(address)-\(area)区-\(num)号医院")
    }
    
    required convenience init(num1: Int, num2: Int) {
        self.init(address:"河北街",area: num1, num: num2)
    }
    
    required convenience init(num: Int) {
        self.init(address:"河东街",area: num, num: 10)
    }
}

调用

let hospital = Hospital(num: 8);
let hospital_a = CityHospital(address: "河西街", area: 1, num: 2)
let hospital_b = CityHospital(num: 6)

调用结果

5区-8号医院
1区-2号医院
河西街-1区-2号医院
6区-10号医院
河东街-6区-10号医院

协议的合成

$\color{red}{Swift支持合成多个协议}$ ，在需要同时遵循多个协议时很有用

protocol NameProtocol {
    var name:String{get}
}

protocol AgeProtocol {
    var age:Int{get}
}
//Worker遵循俩协议
struct Worker:NameProtocol,AgeProtocol {
    var name: String
    var age: Int
}

//NameProtocol & AgeProtocol合体
func showWorker(worker:NameProtocol & AgeProtocol){
    print("\(worker.name) is \(worker.age) years old")
}

调用

let zhangzong = Worker(name:"老张", age: 45)
print(zhangzong)
showWorker(worker: zhangzong)

调用结果

Worker(name: "老张", age: 45)
老张 is 45 years old

检验协议的一致性

使用is和as操作符检查是否遵循某协议或强制转化为某一协议类型

protocol HasArea {
    var area:Double{get}
}
//圆
class Circular:HasArea {
    let pi = 3.14159265
    var radius:Double
    var area: Double {
        return pi * radius * radius
    }
    init(radius:Double){
        self.radius = radius
    }
}


class Rectangular:HasArea {
    var width:Double
    var height:Double
    
    var area: Double{
        return width * height
    }
    
    init(width:Double,height:Double){
        self.width = width
        self.height = height
    }
}

class Hous{
    var rooms:Int = 0
    func configure(config: (Hous) -> Void) -> Hous {
        config(self)
        return self
    }
    
    func rooms(_ value: Int) -> Self {
        
        self.rooms = value
        return self
    }
}

调用

let hous = Hous().configure{ $0.rooms = 3 }
        print(hous.rooms)
        
        
        let objs:[AnyObject] = [Circular(radius: 2.4),
                                Rectangular(width: 5, height: 3),
                                Hous().rooms(3),
                                Hous().configure(config: {hous in
            hous.rooms = 5
        })]
        
        for obj in objs {
            if let objItem = obj as? HasArea{
                print("面积为：\(objItem.area)")
            }else {
                print("没有面积概念")
            }
        }
        
        
        let pro = Hous().rooms(3)
        if pro is HasArea{
            //print("矩形的面积：\(pro.area)")
        }else {
            print("有\(pro.rooms)个房间")
        }

调用结果

3
面积为：18.095573664
面积为：15.0
没有面积概念
没有面积概念
有3个房间

$\color{gray}{欢迎大佬儿来指正纠错，共同学习😏！！}$

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Swift协议

（一）协议的声明 $\color{red}{（协议本身是不实现任何功能的）}$

协议对属性声明的规定

协议对构造器的声明

协议中对`Mutating`方法的规定

（二）协议的实现

协议构造器在类中的实现

协议类型

在扩展中添加遵循的协议

协议的继承

定义类的专属协议

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