你已经了解了三种命名类型:结构、类和枚举。还有一个命名类型需要学习:协议。
与其他命名类型不同,协议不定义实例化的任何内容。相反,它们定义类型遵循的接口或蓝图。使用协议,你可以定义具体类型执行和实现的一组通用属性和行为。
在本章中,你将了解协议,并了解它们为什么是Swift编程的核心。
协议简介
定义协议就像定义任何其他命名类型一样:
protocol Vehicle {
func accelerate()
func stop()
}
关键字protocol后面跟着协议的名称,后面跟着带有协议成员的花括号。你将注意到的最大区别是协议不包含实现。
这意味着你不能直接实例化一个Vehicle:
但是,你可以使用协议对其他类型强制执行方法和属性。你在这里定义的是类似于车辆Vehicle概念的东西——它是可以加速accelerate和停止stop的东西。
协议的语法
一个协议可以被一个类、结构体或枚举所用——当另一个类型采用一个协议时,需要实现协议中定义的方法和属性。一旦类型实现了协议的所有成员,该类型就遵守协议了。
以下是如何声明一个类型遵循协议。在playgound上,定义一个遵循车辆Vehicle的新类:
class Unicycle: Vehicle {
var peddling = false
func accelerate() {
peddling = true
}
func stop() {
peddling = false
}
}
在命名类型的名称后面加上冒号和要遵循的协议的名称。这个语法看起来很熟悉,因为它与你用来使一个类继承另一个类的语法相同。在本例中,Unicycle遵循车辆Vehicle协议。
注意,它看起来像类继承,但实际上不是;结构和枚举也可以遵循此语法的协议。
如果你删除“stop()”的定义,那么Swift将会显示一个错误,因为Unicycle没有完全符合车辆Vehicle协议。
稍后你将回看实现协议的细节。
协议中的方法
在上面的车辆Vehicle协议中,你定义了一对方法,accelerate()和stop(),所有遵循车辆Vehicle协议的类型必须实现。
你可以在协议上定义方法,就像在任何类、结构或枚举中使用参数和返回值一样:
enum Direction {
case left
case right
}
protocol DirectionalVehicle {
func accelerate()
func stop()
func turn(_ direction: Direction)
func description() -> String
}
有一些不同之处需要注意。你没有为这些方法做任何实现,实际上也不能。这可以帮助你严格地分离接口和代码,因为协议本身不会对遵循协议的任何类型的实现细节做出任何假设。
协议中定义的方法不能包含默认参数:
protocol OptionalDirectionVehicle {
// Build error!
func turn(_ direction: Direction = .left)
}
要将方向作为可选参数提供,你需要显式地定义方法的两个版本:
protocol OptionalDirectionVehicle {
func turn()
func turn(_ direction: Direction)
}
然后,你将在任何遵循协议类型中实现turn()的两个版本。
协议中的属性
你还可以在协议中定义属性:
protocol VehicleProperties {
var weight: Int { get }
var name: String { get set }
}
当在协议中定义属性时,必须显式地将它们标记为get或get,有点类似于声明计算属性的方式。然而,就像方法一样,您不包含任何属性的实现。你开始看到规律了吗?:]
必须在属性上标记get和set这一事实表明,协议不知道属性的实现,这意味着它不假设属性的存储。您可以将这些属性需求作为计算属性或常规变量来实现。协议所要求的是,如果该属性只有get需求,那么该属性是可读的;如果该属性同时具有get和set需求,则该属性是可读可写的。
即使该属性只有一个get需求,你仍然可以将其实现为一个存储属性或一个读写计算属性,因为协议中的需求只是最小的需求。协议类型必须至少具有协议所需的功能。
初始化协议
虽然协议本身不能初始化,但它们可以声明符合类型的初始化器应该具有:
protocol Account {
var value: Double { get set }
init(initialAmount: Double)
init?(transferAccount: Account)
}
在上面的帐户协议中,你定义两个初始化器作为协议的一部分。这与你所期望的非常相似,因为任何符合Account的类型都需要具有这些初始化器。
如果你使用的类遵循,具有初始化的协议,那么实现初始化方法必须使用required的关键字:
class BitcoinAccount: Account {
var value: Double
required init(initialAmount: Double) {
value = initialAmount
}
required init?(transferAccount: Account) {
guard transferAccount.value > 0.0 else {
return nil
}
value = transferAccount.value
}
}
var accountType: Account.Type = BitcoinAccount.self
let account = accountType.init(initialAmount: 30.00)
let transferAccount = accountType.init(transferAccount: account)!
协议继承
车辆协议包含一组方法,可以应用于任何类型的车辆,如自行车、汽车、雪上汽车,甚至飞机!
你可能希望定义一个包含车辆所有特性的协议,但仅限于有轮子的车辆。为此,你可以使用从其他协议继承的协议,就像你可以使用从其他类继承的类一样:
protocol WheeledVehicle: Vehicle {
var numberOfWheels: Int { get }
var wheelSize: Double { get set }
}
现在,WheeledVehicle这个协议除了所有成员外,还有Vehicle的所有属性和方法。WheeledVehicle作为Vehicle的子类,如果你的类遵循这个子类协议,那么他和Vehicle协议也是有关系的。