iOS-Swift-面向协议编程

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能弥补OOP一些设计上的不足。

一. 面向对象

1. OOP的三大特性

OOP的三大特性:封装、继承、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

继承.png

2. OOP的不足

继承关系.png

但有些问题,使用OOP并不能很好解决,比如:如何将 BVC、DVC 的公共方法 run 抽取出来?

class BVC: UIViewController {
    func run() {
        print("run")
    }
}

class DVC: UITableViewController {
    func run() {
        print("run")
    }
}

基于OOP想到的一些解决方案:

  1. 将run方法放到另一个对象A中,然后BVC、DVC拥有对象A属性
    缺点:多了一些额外的依赖关系

  2. 将run方法增加到UIViewController分类中
    缺点:UIViewController会越来越臃肿,而且会影响它的其他所有子类

二. 面向协议

1. POP的解决方案

创建Runnable协议,在协议里声明run方法,在extension里面默认实现run方法,然后让BVC和DVC遵守Runnable协议,如下:

protocol Runnable {
    func run()
}

extension Runnable { //在extension中提供默认实现,实现可选协议效果
    func run() {
        print("run")
    }
}

class BVC: UIViewController, Runnable {}
class DVC: UITableViewController, Runnable {}

比如,如果想把B2、C1公共的东西抽取出来,可以把公共的东西写在协议里面,直接让B2、C1都继承protocol协议就好了,如下:

抽取.png

2. POP的注意点:

  • 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
  • 不要为了面向协议而使用协议

三. 利用协议实现前缀效果

  1. 创建带有泛型的MJ结构体
struct MJ<Base> {
    let base: Base //Base是传⼊的类型
    init(_ base: Base) { //base是传⼊的类型的值
        self.base = base
    }
}
  1. 创建MJCompatible空协议,然后通过extension给协议定义MJ结构体的类型计算属性和实例计算属性
protocol MJCompatible {}
extension MJCompatible {
    static var mj: MJ<Self>.Type { //获取MJ<Base>类型属性
        get { MJ<Self>.self }
        set {}
    }
    var mj: MJ<Self> {
        get { MJ(self) } //获取MJ<Base>实例属性
        set {}
    }
}
  1. 让String遵守这个协议,那么String里面就有MJ结构体的类型计算属性和实例计算属性了,然后当泛型是String类型的时候,就给给MJ结构体扩展一个numberCount方法
extension String: MJCompatible {}
extension MJ where Base == String { //当泛型是String类型的时候,就给它扩展一个numberCount方法
    func numberCount() -> Int {
        var count = 0
        for c in base where ("0"..."9").contains(c) { //extension中可以访问本类中的base属性
            count += 1
        }
        return count
    }
}

var string = "123fdsf434"
print(string.mj.numberCount())
  1. 优化:上面代码只有String类型有MJ前缀,我们让NSString也遵守MJCompatible协议,并且把泛型指定为ExpressibleByStringLiteral,就可以实现String和NSString都有MJ前缀
extension String: MJCompatible {}
extension NSString: MJCompatible {}
extension MJ where Base: ExpressibleByStringLiteral { //遵守这个协议的不是String就是NSString
    func numberCount() -> Int {
        let string = base as! String
        var count = 0
        for c in string where ("0"..."9").contains(c) {
            count += 1
        }
        return count
    }
}

var s1: String = "123fdsf434"
var s2: NSString = "123fdsf434"
var s3: NSMutableString = "123fdsf434"
print(s1.mj.numberCount())
print(s2.mj.numberCount())
print(s3.mj.numberCount())
  1. 给类、对象扩充前缀。让Person遵守这个协议,在扩展中将泛型指定为Person,并且实现需要扩充的实例方法和类方法,如下:
class Person {}
class Student: Person {}

//让Person遵守这个协议,并且给MJ前缀扩充方法
extension Person: MJCompatible {}
extension MJ where Base: Person {
    func run() {} //实例方法
    static func test() {} //类方法
}

Person.mj.test() //类方法调用
Student.mj.test()

let p = Person()
p.mj.run() //实例方法调用

let s = Student()
s.mj.run()

四. 空协议的使用

如果想判断某个实例是否是数组,不管是传入[1, 2]实例还是传入NSArray()实例,使用value is [Any]都可以判断这个实例是否是数组类型,如下:

//[Any]就是Array<Any>的意思,下面方法就是判断传进来的value是不是Array<Any>类型的
func isArray(_ value: Any) -> Bool { value is [Any] }
isArray( [1, 2] ) //这个实例是[Int],也就是Array<Int>类型的,所以返回true
isArray( ["1", 2] ) //这个实例是[Any],也就是Array<Any>类型的,所以返回true
isArray( NSArray() ) //这个实例是__NSArray0类型的,也是数组,所以返回true
isArray( NSMutableArray() ) //true

如果想要判断某个类型是否是数组类型,一般我们都是传入XX.self,然后通过type is XX.Type来判断,如下:

func isArrayType(_ type: Any.Type) -> Bool { type is Array<Any>.Type }
isArrayType([Any].self) //true
isArrayType(NSArray.self) //false
print(NSArray.self) //NSArray

但是对于NSArray,NSArray.self就是NSArray,所以上面打印false,如何解决这个问题?
我们可以让Array和NSArray都遵守一个空协议,然后判断type是不是某种协议类型,这样就可以达到兼容的目的了,如下:

protocol ArrayType {} //空协议
extension Array: ArrayType {} //Array遵守
extension NSArray: ArrayType {} //NSArray遵守
//以前我们说过xxx.Type就是存放xxx.self的,所以下面这么写不报错
//判断外面传入的是不是某种协议类型,由于Array和NSArray都遵守了这个协议,所以达到了兼容的目的
func isArrayType(_ type: Any.Type) -> Bool { type is ArrayType.Type }
isArrayType([Int].self) //true
isArrayType([Any].self) //true
isArrayType(NSArray.self) //true
isArrayType(NSMutableArray.self) //true
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