Swift学习笔记(十七)协议

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了Swift学习笔记(十七)协议前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

协议

Protocol(协议)用于统一方法属性名称,而不实现任何功能。协议能够被类,枚举,结构体实现,满足协议要求的类,枚举,结构体被称为协议的遵循者。

遵循者需要提供协议指定的成员,如属性方法,操作符,下标等。

协议的语法

protocol SomeProtocol {
    // 协议内容
}

在类,结构体,枚举的名称加上协议名称,中间以冒号:分隔即可实现协议;实现多个协议时,各协议之间用逗号,分隔,如下所示:

struct SomeStructure: FirstProtocol,AnotherProtocol {
    // 结构体内容
}

当某个类含有父类的同时并实现了协议,应当把父类放在所有的协议之前

class SomeClass: SomeSuperClass,FirstProtocol,AnotherProtocol {
   // 类的内容
}

属性要求

协议能够要求其遵循者必须含有一些特定名称和类型的实例属性(instance property)或类属性 (type property),也能够要求属性(设置权限)settable(访问权限)gettable,但它不要求属性是存储型属性(stored property)还是计算型属性(calculate property)

通常前置var关键字将属性声明为变量。在属性声明后写上{ get set }表示属性为可读写的。{ get }用来表示属性为可读的。即使你为可读的属性实现了setter方法,它也不会出错

protocol SomeProtocol {
    var musBeSettable : Int { get set }
    var doesNotNeedToBeSettable: Int { get }
}

用类来实现协议时,使用class关键字来表示该属性为类成员;用结构体或枚举实现协议时,则使用static关键字来表示:

protocol AnotherProtocol {
    static var someTypeProperty: Int { get set }
}

FullyNamed协议含有fullName属性。因此其遵循者必须含有一个名为fullName,类型为String的可读属性

protocol FullyNamed {
    var fullName: String { get }
}

Person结构体含有一个名为fullName的存储型属性,完整的遵循了协议。(若协议未被完整遵循,编译时则会报错)

struct Person: FullyNamed{
    var fullName: String
}
let john = Person(fullName: "John Appleseed")
//john.fullName 为 "John Appleseed"

Starship类将fullName实现为只读的计算型属性。它的每一个实例都有一个名为name的必备属性和一个名为prefix的可选属性prefix存在时,将prefix插入到name之前来为Starship构建fullName

class Starship: FullyNamed {
    var prefix: String?
    var name: String
    init(name: String,prefix: String? = nil ) {
        self.name = name
        self.prefix = prefix
    }
    var fullName: String {
        return (prefix != nil ? prefix! + " " : "") + name
    }
}
var ncc1701 = Starship(name: "Enterprise",prefix: "USS")
// ncc1701.fullName == "USS Enterprise"

方法要求

协议能够要求其遵循者必备某些特定的实例方法和类方法。协议方法的声明与普通方法声明相似,但它不需要方法内容

注意:协议方法支持变长参数(variadic parameter)不支持默认参数(default parameter)

RandomNumberGenerator协议要求其遵循者必须拥有一个名为random返回值类型为Double的实例方法

protocol RandomNumberGenerator {
    func random() -> Double
}
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
    }
}
let generator = LinearCongruentialGenerator()
println("Here's a random number: \(generator.random())")
// 输出 : "Here's a random number: 0.37464991998171"
println("And another one: \(generator.random())")
// 输出 : "And another one: 0.729023776863283"


 
 

突变方法要求 : 能在方法函数内部改变实例类型的方法称为突变方法

在值类型(Value Type)中的的函数前缀加上mutating关键字来表示该函数允许改变该实例和其属性的类型

注意:class实现协议中的mutating方法时,不用写mutating关键字;用结构体,枚举实现协议中的mutating方法时,必须写mutating关键字。

protocol Togglable {
    mutating func toggle()
}
enum OnOffSwitch: Togglable {
    case Off,On
    mutating func toggle() {
        switch self {
        case Off:
            self = On
        case On:
            self = Off
        }
    }
}
var lightSwitch = OnOffSwitch.Off
lightSwitch.toggle()
//lightSwitch 现在的值为 .On

协议类型: 协议本身不实现任何功能,但你可以将它当做类型来使用

使用场景:

①作为函数方法或构造器中的参数类型,返回值类型

②作为常量,变量,属性的类型

③作为数组,字典或其他容器中的元素类型

协议类型应与其他类型(IntDoubleString)的写法相同,使用驼峰式

class Dice {
    let sides: Int
//    RandomNumberGenerator为协议
    let generator: RandomNumberGenerator
    init(sides: Int,generator: RandomNumberGenerator) {
        self.sides = sides
        self.generator = generator
    }
    func roll() -> Int {
//        generator.random()创建[0-1]区间的随机数种子
        return Int(generator.random() * Double(sides))+1
    }
}
//类Dice的构造过程需要一个RandomNumberGenerator协议类型的形参。
var line = LinearCongruentialGenerator()
var d6 = Dice(sides: 6,generator: line)
for _ in 1...5{
    println("Randow dice roll is\(d6.roll())")
}
//输出结果
//Random dice roll is 3
//Random dice roll is 5
//Random dice roll is 4
//Random dice roll is 5
//Random dice roll is 4


委托(代理)模式

委托是一种设计模式,它允许类或结构体将一些需要它们负责的功能交由(委托)给其他的类型。

委托模式的实现很简单: 定义协议来封装那些需要被委托的函数方法使其遵循者拥有这些被委托的函数方法

委托模式可以用来响应特定的动作或接收外部数据源提供的数据,而无需要知道外部数据源的类型。

DiceGame协议可以在任意含有骰子的游戏中实现。

protocol DiceGame {
    var dice:Dice { get }
    func play()
}
DiceGameDelegate 协议可以用来追踪 DiceGame 的游戏过程。

protocol DiceGameDelegate {
    func gameDidStart(game: DiceGame)
    func game(game: DiceGame,didStartNewTurnWithDiceRoll diceRoll: Int)
    func gameDidEnd(game: DiceGame)
}
class SnakesAndLadders: DiceGame {
    let finalSquare = 25
    let dice = Dice(sides: 6,generator: LinearCongruentialGenerator())
    var square = 0
    var board: [Int]
    init() {
        board = [Int](count: finalSquare + 1,repeatedValue: 0)
        board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
        board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
    }
    <span style="color:#cc33cc;">var delegate: DiceGameDelegate?</span>
    func play() {
        square = 0
        delegate?.gameDidStart(self)
        gameLoop: while square != finalSquare {
            let diceRoll = dice.roll()
            delegate?.game(self,didStartNewTurnWithDiceRoll: diceRoll)
            switch square + diceRoll {
            case finalSquare:
                break gameLoop
            case let newSquare where newSquare > finalSquare:
                continue gameLoop
            default:
                square += diceRoll
                square += board[square]
            }
        }
        delegate?.gameDidEnd(self)
    }
}

游戏的初始化设置(setup)SnakesAndLadders类的构造器(initializer)实现。所有的游戏逻辑被转移到了play方法中。

class DiceGameTracker: DiceGameDelegate {
    var numberOfTurns = 0
    func gameDidStart(game: DiceGame) {
        numberOfTurns = 0
        if game is SnakesAndLadders {
            println("Started a new game of Snakes and Ladders")
        }
        println("The game is using a \(game.dice.sides)-sided dice")
    }
    func game(game: DiceGame,didStartNewTurnWithDiceRoll diceRoll: Int) {
        ++numberOfTurns
        println("Rolled a \(diceRoll)")
    }
    func gameDidEnd(game: DiceGame) {
        println("The game lasted for \(numberOfTurns) turns")
    }
}
let tracker = DiceGameTracker()
let game = SnakesAndLadders()
game.delegate = tracker
game.play()
// Started a new game of Snakes and Ladders
// The game is using a 6-sided dice
// Rolled a 3
// Rolled a 5
// Rolled a 4
// Rolled a 5
// The game lasted for 4 turns”

在拓展中添加协议成员

TextRepresentable协议含有一个asText方法,如下所示:

protocol TextRepresentable {
    func asText() -> String
}
extension Dice: TextRepresentable {
    func asText() -> String {
    return "A \(sides)-sided dice"
    }
}

通过扩展的Dice类遵循TextRepresentable协议

此时Dice类型的实例可被当作TextRepresentable类型

let d12 = Dice(sides: 12,generator: LinearCongruentialGenerator())
println(d12.asText())
// 输出 "A 12-sided dice"

同样的 SnakesAndLadders 类也可以通过扩展的方式来遵循协议

extension SnakesAndLadders: TextRepresentable {
    func asText() -> String {
        return "A game of Snakes and Ladders with \(finalSquare) squares"
    }
}
println(game.asText())
// prints "A game of Snakes and Ladders with 25 squares"

通过拓展补充协议声明

当一个类型已经实现了协议中的所有要求,却没有声明时,可以通过扩展来补充协议声明:

struct Hamster {
    var name: String
    func asText() -> String {
        return "A hamster named \(name)"
    }
}
extension Hamster: TextRepresentable {}

此时Hamster的实例可以作为TextRepresentable类型使用

let simonTheHamster = Hamster(name: "Simon")
let somethingTextRepresentable: TextRepresentable = simonTheHamster
println(somethingTextRepresentable.asText())
// prints "A hamster named Simon"

注意:即时满足了协议的所有要求,类型也不会自动转变,因此你必须为它做出明显的协议声明


集合中的协议类型

协议类型可以被集合使用,表示集合中的元素均为协议类型

let things: [TextRepresentable] = [game,d12,simonTheHamster]
for thing in things {
    //thing被当做是TextRepresentable类型而不是Dice,DiceGame,Hamster等类型。因此能且仅能调用asText方法
    println(thing.asText())
}
// A game of Snakes and Ladders with 25 squares
// A 12-sided dice
// A hamster named Simon

协议的继承

协议能够继承一到多个其他协议。语法与类的继承相似,多个协议间用逗号,分隔

protocol InheritingProtocol: SomeProtocol,AnotherProtocol {
    // 协议定义
}

PrettyTextRepresentable协议继承了TextRepresentable协议

protocol PrettyTextRepresentable: TextRepresentable {
    func asPrettyText() -> String
}
extension SnakesAndLadders: PrettyTextRepresentable {
    func asPrettyText() -> String {
        var output = asText() + ":\n"
        for index in 1...finalSquare {
            switch board[index] {
            case let ladder where ladder > 0:
                output += "▲"
            case let snake where snake < 0:
                output += "▼"
            default:
                output += "○"
            }
        }
        return output
    }
}
println(game.asPrettyText())

协议合成

一个协议可由多个协议采用protocol<SomeProtocol,AnotherProtocol>这样的格式进行组合,称为协议合成(protocol composition)

协议合成并不会生成一个新协议类型,而是将多个协议合成为一个临时的协议,超出范围后立即失效

protocol Named {
    var name: String { get }
}
protocol Aged {
    var age: Int { get }
}
struct Person: Named,Aged {
    var name: String
    var age: Int
}
func wishHappyBirthday(celebrator: protocol<Named,Aged>) {
    println("Happy birthday \(celebrator.name) - you're \(celebrator.age)!")
}
let birthdayPerson = Person(name: "Malcolm",age: 21)
wishHappyBirthday(birthdayPerson)
// prints "Happy birthday Malcolm - you're 21!"

检验协议的一致性

is操作符用来检查实例是否遵循了某个协议。

as?返回一个可选值,当实例遵循协议时,返回该协议类型;否则返回nil

as用以强制向下转换型。


protocol HasArea {
    var area: Double { get }
}
//将area写为计算型属性
class Circle: HasArea {
    let pi = 3.1415927
    var radius: Double
    var area: Double { return pi * radius * radius }
    init(radius: Double) { self.radius = radius }
}
//将area写为存储型属性
class Country: HasArea {
    var area: Double
    init(area: Double) { self.area = area }
}



class Animal {
    var legs: Int
    init(legs: Int) { self.legs = legs }
}
let objects: [AnyObject] = [
    Circle(radius: 2.0),Country(area: 243_610),Animal(legs: 4)
]
迭代判断存放任意类型的数组 objects 是否实现了某协议

for object in objects {
    //通过as?操作符判断对象是否实现了某协议
    if let objectWithArea = object as? HasArea {
        println("Area is \(objectWithArea.area)")
    } else {
        println("Something that doesn't have an area")
    }
}
// Area is 12.5663708
// Area is 243610.0
// Something that doesn't have an area

objects数组中元素的类型并不会因为向下转型而改变,当它们被赋值给objectWithArea时只被视为HasArea类型,因此只有area性能够被访问。


可选协议要求

可选协议含有可选成员,其遵循者可以选择是否实现这些成员。在协议中使用optional关键字作为前缀来定义可选成员

可选协议在调用时使用可选链

:可选协议只能在含有@objc前缀的协议中生效。且@objc的协议只能被类遵循

CounterDataSource协议含有incrementForCount的可选方法fiexdIncrement的可选属性

@objc protocol CounterDataSource {
    optional func incrementForCount(count: Int) -> Int
    optional var fixedIncrement: Int { get }
}

Counter中含有CounterDataSource?类型的可选属性dataSource

@objc class Counter {
    var count = 0
    var dataSource: CounterDataSource?
    func increment() {
        //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。
        if let amount = dataSource?.incrementForCount?(count) {
            count += amount
        } else if let amount = dataSource?.fixedIncrement {
            count += amount
        }
    }
}

@objc class ThreeSource: CounterDataSource {
    let fixedIncrement = 3
    //由于协议CounterDataSource中的方法是可选的,所以协议中的方法可以不用实现
}
var counter = Counter()
counter.dataSource = ThreeSource()
for _ in 1...4 {
    counter.increment()
    println(counter.count)
}
// 3
// 6
// 9
// 12


@objc class TowardsZeroSource: CounterDataSource {
    func incrementForCount(count: Int) -> Int {
        if count == 0 {
            return 0
        } else if count < 0 {
            return 1
        } else {
            return -1
        }
    }
}
counter.count = -4
counter.dataSource = TowardsZeroSource()
for _ in 1...5 {
    counter.increment()
    println(counter.count)
}
// -3
// -2
// -1
// 0
// 0
原文链接:https://www.f2er.com/swift/326198.html

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