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)
image.png
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。
    image.png
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<Base> {
    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<String> {MJ(self)}
    static var mj: MJ<String>.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<Person> {MJ(self)}
    static var mj: MJ<Person>.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<Person> {MJ(self)}; static var mj: MJ<Person>.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<Base> {
    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<Self>.Type {
        get {MJ<Self>.self}
        set {} // 加 set 适配 mutating 方法
    }
    var mj: MJ<Self> {
        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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