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Swift 中的协议

Swift 中的协议

作者: Bobby0322 | 来源:发表于2016-05-21 09:58 被阅读3219次

    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。

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      网友评论

      • 863c73f31933:我这边想要达到像oc中的效果,加 #if xxx #endif这样,class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate #if xxx ,BMKGeneralDelegate #endif
      • 863c73f31933:楼上,你好,我这边需要在Xcode编译的时候,在class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate,BMKGeneralDelegate 这个地方,根据iOS系统版本,判断是否需要遵守BMKGeneralDelegate这个协议。

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