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前言
协议,有关开发经验的应该都不陌生,很多语言中都有协议,但是相对来说,Swift中的协议更加强大,灵活。
- Swift中协议可以用来定义方法、属性、下标的声明,协议可以被枚举、结构体、类遵守(多个协议之间用逗号隔开)
//协议
protocol Drawable {
//方法
func draw()
//可读可写属性
var x: Int { get set }
//只读属性
var y: Int { get }
// 下标
subscript(index: Int) -> Int { get set }
}
类TestClass
准守多个协议
protocol Test1 { }
protocol Test2 { }
protocol Test3 { }
class TestClass : Test1, Test2, Test3 { }
需要注意的是
- 协议中定义方法时不能有默认参数值
- 默认情况下,协议中定义的内容必须全部都实现
- 也有办法办到只实现部分内容,后面会说
协议中的属性
- 协议中定义属性时必须用var关键字
- 实现协议时的属性权限要不小于协议中定义的属性权限
- 协议定义get、set,用var存储属性或get、set计算属性去实现
- 协议定义get,用任何属性都可以实现
eg:有协议Drawable
,里面有方法draw
,以及可读可写属性x
,只读属性y
,下标。其中属性必须用var
关键字
//协议
protocol Drawable {
func draw() //方法
var x: Int { get set } //可读可写 属性用var
var y: Int { get } //只读 属性用var
subscript(index: Int) -> Int { get set } //下标
}
当实现的时候,有如下的方式,
class Person : Drawable {
var x: Int = 0 //用var的存储属性
let y: Int = 0 //let实现只读属性
func draw() {
print("Person draw")
}
subscript(index: Int) -> Int {
set { }
get { index }
}
}
当然了。也可以写成如下这种
class Person : Drawable {
var x: Int { //用计算属性
get { 0 }
set { }
}
var y: Int { 0 } //var实现只读属性
func draw() { print("Person draw") }
subscript(index: Int) -> Int {
set { }
get { index }
}
}
static、class
- 为了保证通用,协议中必须用static定义类型方法、类型属性、类型下标
- 因为class只能用在类中,不能用于结构体等。所以为了通用,用static
- 但是实现的时候,可以用class,也可以用static,具体看自己的情况 eg:
protocol Drawable {
//这里必须用static
static func draw()
}
class Person1 : Drawable {
//这里可以用class
class func draw() {
print("Person1 draw")
}
}
class Person2 : Drawable {
//这里也可以用static
static func draw() {
print("Person2 draw")
}
}
mutating
关于mutating
可以参考Swift之方法
- 只有将协议中的实例方法标记为mutating
- 才允许结构体、枚举的具体实现修改自身内存
- 类在实现方法时不用加mutating,枚举、结构体才需要加mutating
eg:
protocol Drawable {
mutating func draw()
}
class Size : Drawable {
var width: Int = 0
func draw() {
width = 10
}
}
struct Point : Drawable {
var x: Int = 0
mutating func draw() {
x = 10
}
}
init
- 协议中还可以定义初始化器init
- 非final类实现时必须加上required
可以这么理解,如果定义的类,有子类,那么子类必须准守初始化器init,所以加上关键字required
,但是,如果一个被final
修饰的类。就不用加上required
.因为被final
修饰的类不能被其他类继承。
关于final
可参考Swift之继承
eg: 有协议Drawable
,里面定义了初始化器init
,类Point遵守这个协议,所以在init 前面加了关键字 required
,这样,继承类Point的子类都要实现这个方法,但是类Size没子类。因为加了关键字final
,这个类不能被继承。所以init
前面不用加required
protocol Drawable {
init(x: Int, y: Int)
}
class Point : Drawable {
required init(x: Int, y: Int) { }
}
final class Size : Drawable {
init(x: Int, y: Int) { }
}
- 如果从协议实现的初始化器,刚好是重写了父类的指定初始化器
- 那么这个初始化必须同时加required、override
eg:
protocol Livable {
init(age: Int)
}
class Person {
init(age: Int) { }
}
class Student : Person, Livable {
required override init(age: Int) {
super.init(age: age)
}
}
init、init?、init!
- 协议中定义的init?、init!,可以用init、init?、init!去实现
- 协议中定义的init,可以用init、init!去实现
eg:
//协议
protocol Livable {
init()
init?(age: Int)
init!(no: Int)
}
//类
class Person : Livable {
//下面两种都可以实现init()
required init() { }
// required init!() { }
//下面3种都可以实现init?(age: Int)
required init?(age: Int) { }
// required init!(age: Int) { }
// required init(age: Int) { }
//下面3种都可以实现 init!(no: Int)
required init!(no: Int) { }
// required init?(no: Int) { }
// required init(no: Int) { }
}
协议的继承
- 一个协议可以继承其他协议
eg
// 协议Runnable
protocol Runnable {
func run()
}
// 协议Livable 继承协议 Runnable
protocol Livable : Runnable {
func breath()
}
class Person : Livable {
func breath() { }
func run() { }
}
协议组合
- 协议组合,多个协议组合在一起,而且可以包含1个类类型(最多1个)
eg: 两个协议Livable
和Runnable
,类Person
protocol Livable { } n
protocol Runnable { }
class Person { }
下面定义了fn0,接收参数必须是Person或者其子类的实例。fn1接收参数必须遵守Livable协议的实例,其他的可以自行看代码
// 接收Person或者其子类的实例
func fn0(obj: Person) { }
// 接收遵守Livable协议的实例
func fn1(obj: Livable) { }
// 接收同时遵守Livable、Runnable协议的实例
func fn2(obj: Livable & Runnable) { }
// 接收同时遵守Livable、Runnable协议、并且是Person或者其子类的实例
func fn3(obj: Person & Livable & Runnable) { }
typealias RealPerson = Person & Livable & Runnable
// 接收同时遵守Livable、Runnable协议、并且是Person或者其子类的实例
func fn4(obj: RealPerson) { }
CaseIterable
- 让枚举遵守CaseIterable协议,可以实现遍历枚举值
// 枚举Season遵守协议CaseIterable
enum Season : CaseIterable {
case spring, summer, autumn, winter
}
// 取出所有的case
let seasons = Season.allCases
print(seasons.count) // 4
// 可以遍历
for season in seasons {
print(season)
} // spring summer autumn winter
CustomStringConvertible
- 遵守CustomStringConvertible协议,可以自定义实例的打印字符串
eg: Person
类遵守了CustomStringConvertible
协议,可以再内部自定义打印description
。
class Person : CustomStringConvertible {
var age: Int
var name: String
init(age: Int, name: String) {
self.age = age
self.name = name
}
var description: String {
"age=\(age), name=\(name)"
}
}
var p = Person(age: 10, name: "Jack")
print(p) // age=10, name=Jack
Any、AnyObject
- Swift提供了2种特殊的类型:Any、AnyObject
- Any:可以代表任意类型(枚举、结构体、类,也包括函数类型)
- AnyObject:可以代表任意类类型(在协议后面写上: AnyObject代表只有类能遵守这个协议)
eg: stu属于Any类型,可以赋值为字符串或者对象等
var stu: Any = 10
stu = "Jack"
stu = Student()
eg: 创建1个能存放任意类型的数组
// 创建1个能存放任意类型的数组
// 第一种写法
// var data = Array<Any>()
// 第二种写法
var data = [Any]()
data.append(1)
data.append(3.14)
data.append(Student())
data.append("Jack")
data.append({ 10 })
is、as?、as!、as
- is用来判断是否为某种类型,as用来做强制类型转换
eg: 定义协议Runnable
,类Person
和类Student
protocol Runnable { func run() }
class Person { }
class Student : Person, Runnable {
func run() {
print("Student run")
}
func study() {
print("Student study")
}
}
使用is 的时候
var stu: Any = 10
print(stu is Int) // true
stu = "Jack"
print(stu is String) // true
stu = Student()
print(stu is Person) // true
print(stu is Student) // true
print(stu is Runnable) // t
使用as 的时候,如果转换失败,后面都不执行。转换成功,后面才继续执行
var stu: Any = 10
(stu as? Student)?.study() // 没有调用study
stu = Student()
(stu as? Student)?.study() // Student study
(stu as! Student).study() // Student study
(stu as? Runnable)?.run() // Student run
X.self、X.Type、AnyClass
- X.self是一个元类型(metadata)的指针,metadata存放着类型相关信息
- X.self属于X.Type类型
// 定义类Person
class Person { }
// 定义类Student 继承 Person
class Student : Person { }
//perType类型是 Person.Type
var perType: Person.Type = Person.self
//stuType类型是 Student.Type
var stuType: Student.Type = Student.self
// Student.self可以赋值给perType
perType = Student.self
// anyType可以是任何类型
var anyType: AnyObject.Type = Person.self
anyType = Student.self
public typealias AnyClass = AnyObject.Type
//anyType2可以是任何类型
var anyType2: AnyClass = Person.self
anyType2 = Student.self
元类型的应用
eg:Cat
类,Dog
类,Pig
类,都继承自Animal
类,我们想同时去初始化,可使用下面的代码
class Animal { required init() { } }
class Cat : Animal { }
class Dog : Animal { }
class Pig : Animal { }
func create(_ clses: [Animal.Type]) -> [Animal] {
var arr = [Animal]()
for cls in clses {
// 根据元类型初始化
arr.append(cls.init())
}
return arr
}
// 这里传入Cat,Dog,Pig进行初始化
print(create([Cat.self, Dog.self, Pig.self]))
注意上面的required不能省略
- 在OC、Java等语言中,任何一个类最终都要继承自某个基类,
- 在Swift中没有这个规定,如果一个类不继承任何一个类,那这个类就是基类
实际上,真的如此么,真的不继承任何类么?
class Person {
var age: Int = 0
}
class Student : Person {
var no: Int = 0
}
print(class_getInstanceSize(Student.self)) // 32
print(class_getSuperclass(Student.self)!) // Person
print(class_getSuperclass(Person.self)!) // Swift._SwiftObject
- 从结果可以看得出来,Swift还有个隐藏的基类:Swift._SwiftObject
- 可以参考Swift源码
Self
- Self一般用作返回值类型,限定返回值跟方法调用者必须是同一类型(也可以作为参数类型)
有点类似OC中的instanType的感觉。eg:
protocol Runnable {
func test() -> Self
}
class Person : Runnable {
required init() { }
func test() -> Self { type(of: self).init() }
}
class Student : Person { }
调用时候
var p = Person()
// 输出Person
print(p.test())
var stu = Student()
// 输出Student
print(stu.test())
参考资料:
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