本文将介绍基于 NNPopObjc 在 Objective-C 上进行面向协议的编程。因为全部内容比较长，所以分成了上下两个部分，本文 (上) 主要介绍了 NNPopObjc 的使用，包括默认协议扩展、约束协议扩展等。下半部分，用于介绍 NNPopObjc 的实现思路和原理。
引子
基于 Swift 特性，Apple 在 2015 年 WWDC 上提出了面向协议编程 (Protocol Oriented Programming，以下简称 POP)的编程范式。相比与传统的面向对象编程 (OOP)，POP 显得更加灵活。但是由于 Objective-C 缺失协议扩展能力，导致 Objective-C 无法基于 POP 范式进行项目开发。NNPopObjc 用于为 Objective-C 提供协议扩展能力，从而实现 Objective-C 的面向协议编程。
协议扩展
通过协议扩展，可以为协议提供类方法、对象方法以及计算属性的默认实现。如果遵循该协议的类提供了自己所需方法或属性方法的实现，则将使用该类的实现，不使用扩展提供的实现。
协议定义中方法申明分为：
@required和@optional，由于@required声明的方法必须由遵守协议的类进行实现，所以由@required申明的方法一定会使用当前类的实现。
NNPopObjc 提供两个宏函数关键字：
- @nn_extension(...)
- @nn_where(...)
默认协议扩展
实现一个协议扩展，不对扩展进行任何约束，那么此扩展被认为是该协议的默认扩展。
声明一个 NNCodeProtocol 协议
@protocol NNCodeProtocol <NSObject>
@optional
+ (void)sayHelloPop;
- (void)sayHelloPop;
@end
为 NNCodeProtocol 协议提供默认实现
@nn_extension(NNCodeProtocol)
+ (void)sayHelloPop {
DLog(@"+[%@ %s] code says hello pop", self, sel_getName(_cmd));
}
- (void)sayHelloPop {
DLog(@"-[%@ %s] code says hello pop", [self class], sel_getName(_cmd));
}
@end
定义 NNCodeC 遵守 NNCodeProtocol 协议
// 类声明
@interface NNCodeC : NSObject <NNCodeProtocol>
@end
// 类实现
@implementation NNCodeC
@end
方法调用
[NNCodeC sayHelloPop];
[[NNCodeC new] sayHelloPop];
输出结果
+[NNCodeC sayHelloPop] code says hello pop
-[NNCodeC sayHelloPop] code says hello pop
约束协议扩展
@nn_where 关键字
NNPopObjc 提供 @nn_where 关键字为协议扩展提供约束，遵守协议的类需要满足约束才能够使用协议扩展提供的方法实现。
下面示例中通过 @nn_where 为 NNCodeProtocol 扩展添加了约束，约束要求遵守协议的类必须是 NNCodeObjc，其中 self 即当前要遵守协议的类。
@nn_extension(NNCodeProtocol, @nn_where(self == [NNCodeObjc class]))
+ (void)sayHelloPop {
DLog(@"+[%@ %s] objc says hello pop", self, sel_getName(_cmd));
}
- (void)sayHelloPop {
DLog(@"-[%@ %s] objc says hello pop", [self class], sel_getName(_cmd));
}
@end
方法调用
[NNCodeC sayHelloPop];
[[NNCodeC new] sayHelloPop];
[NNCodeObjc sayHelloPop];
[[NNCodeObjc new] sayHelloPop];
NNCodeObjc 优先使用满足约束协议的实现，输出结果
+[NNCodeC sayHelloPop] code says hello pop
-[NNCodeC sayHelloPop] code says hello pop
+[NNCodeObjc sayHelloPop] objc says hello pop
-[NNCodeObjc sayHelloPop] objc says hello pop
类遵守协议列表
在约束协议扩展的 @nn_where 关键字后，可以跟随多个其他协议。遵守协议的类也必须同时要遵守该列表中所有的协议。
协议扩展增加协议列表后，在协议扩展中可以访问协议列表声明的方法，使协议扩展变的更加灵活。
定义一个协议
@protocol NNCodeNameProtocol <NSObject>
@optional
@property (nonatomic, strong) NSString* name;
@end
修改 NNCodeC 遵守该协议，并实现协议属性
@interface NNCodeC : NSObject < NNCodeProtocol, NNCodeNameProtocol>
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@end
修改 NNCodeProtocol 的约束协议扩展，访问 name 属性。
@nn_extension(NNCodeProtocol, @nn_where(), NNCodeNameProtocol)
+ (void)sayHelloPop {
DLog(@"+[%@ %s] code says hello pop", self, sel_getName(_cmd));
}
- (void)sayHelloPop {
DLog(@"-[%@ %s] code says hello pop, i am %@ ", [self class], sel_getName(_cmd), self.name);
}
@end
方法调用
[NNCodeC sayHelloPop];
NNCodeC *objc = [NNCodeC new];
objc.who = @"c";
[objc sayHelloPop];
输出结果
+[NNCodeC sayHelloPop] code says hello pop
-[NNCodeC sayHelloPop] code says hello pop, i am c
协议继承
在 NNCodeObjc 中扩展支持协议继承。
声明一个协议 NNCodeWhoProtocol 继承自 NNCodeProtocol
@protocol NNCodeWhoProtocol <NNCodeProtocol>
@optional
@property (nonatomic, strong) NSString* who;
@end
为 NNCodeWhoProtocol 协议提供扩展
@nn_extension(NNCodeWhoProtocol, @nn_where(), NNCodeNameProtocol)
- (void)sayHelloPop {
DLog(@"-[%@ %s] code says hello pop", [self class], sel_getName(_cmd));
}
- (NSString *)who {
NSString *who = [NSString stringWithFormat:@"-[%@ %s] code says I am %@", [self class], sel_getName(_cmd), self.name];
return who;
}
- (void)setWho:(NSString *)who {
self.name = who;
}
@end
方法调用
[NNCodeC sayHelloPop];
NNCodeC *objc = [NNCodeC new];
objc.who = @"c";
[objc sayHelloPop];
DLog(@"%@", c.who);
输出结果
+[NNCodeC sayHelloPop] code says hello pop
-[NNCodeC sayHelloPop] code says hello pop
-[NNCodeC who] code says I am c
同一协议多个扩展的问题
协议的扩展分为两类：
- 默认协议扩展
- 约束协议扩展
同一协议可以多个扩展，但在遵守协议类的角度，一个协议的默认协议扩展和约束协议扩展分别不能为多个，（即 默认协议扩展的个数 <= 1 && 约束协议扩展的个数 <= 1），如果存在多个就会产生所谓的“菱形缺陷”问题，程序执行时会触发 NNPopObjc assert 断言。
一个使用示例
ProtocolNetwork 是 喵神王巍 在 MDCC 16 (移动开发者大会) iOS 专场《面向协议编程与 Cocoa 的邂逅》主题演讲时使用的 Demo 工程， Demo 演示了 Swift 面向协议编程在 Cocoa 中的使用示例。
ProtocolNetworkObjc 是基于 NNPopObjc 完全复刻的 Objective-C 版 ProtocolNetwork 。
由于 ProtocolNetworkObjc 完全复刻 ProtocolNetwork，具体代码演变及分析可参考：喵神王巍的博客 面向协议编程与 Cocoa 的邂逅 (下) 中相关内容。限于篇幅，本文不对代码进行讲解。
本文下半部分将介绍 NNPopObjc 的实现思路和原理。
