Swift-----协议Protocol

// 本文内容来自慕课网----玩儿转Swift

1 协议中可以定义属性

　　（1）属性不可以有默认值

　　（2）必须设置是“get”还是“get set”，注意：get与set之间是没有逗号的

　　（3）即使属性只有get，没有set，也不可以将属性设置为let，必须设置为var

2 协议中可以定义方法

　　（1）方法的参数不可以有默认值

protocol Pet {
    
    // 定义属性
    var name: String {get set}
    var birthplace: String {get}    

    // 定义方法
    func fed(food: String)
    func playWith()
　 　mutating func changeName(name: String)
}

 

3 以下写法中，表示pet遵守Pet协议。由于Pet不是类，故不能用Pet()来对pet进行初始化。

var pet: Pet　

4 定义一个结构体实现该协议

　　（1）实现协议中的属性

　　　　（I）此时属性可以设置默认值

　　　　（II）协议中name为可读可写的，可以直接声明为var类型就可以

　　　　（III）协议中birthplace为可读属性，可以直接声明为let类型就可以，当然也可以声明为var类型

　　（2）实现协议中的方法

　　　　（I）可以为方法中的参数设置默认值

　　　　（II）在结构体中，如果需要改变自身的值，需要在方法前面加mutating关键字。在协议的方法中添加mutating关键字，如果结构体来遵守协议，需要有　　mutating这个关键字，如果是类来遵守协议，mutating关键字就不需要了。

struct Dog: Pet {

    var name: String = "Tim"
    let birthplace: String = "Bei Jing"
    
    func fed(food: String = "Bone") {
        
        if food == "Bone" {
            print("I an happy.")
        } else {
            print("I need a bone.")
        }
    }
    
    func playWith() {
         print("Wong!")
    }
    
    mutating func changeName(name: String) {
        self.name = name
    }
}

 5 将一个Dog类赋值给一个遵守了Pet协议的对象，是没有问题的。因为协议可以当作一个类型来看待。

var dog: Dog = Dog()
let aPet: Pet = dog

6 如果只希望协议只被类class遵守，只需要在定义协议的时候在后面加上AnyObject即可。

　以下定义的Animate协议只能被类遵守，结构体是不可以遵守的。

protocol Animate: AnyObject {
    var name: String {get set}
}

class Cat: Animate {
    
    var name: String = ""
}

7 Dog类在实现协议Pet的时候，如果将birthplace声明为var是没有问题的。如果birthplace被当作是Dog的属性，它是可以赋值的，但如果birthplace被作为是Pet的属性，它是不可以赋值的。

struct Dog: Pet {
    // 其余的属性和方法省略
    var birthplace: String = "Beijing"
}

var dog: Dog = Dog()
let aPet: Pet = dog

// 对dog的birthplace属性赋值是没有问题的
dog.birthplace = "Shanghai"
// 不可以对aPet的birthplace属性赋值。因为在协议Pet中，birthplace是只读的
// aPet.birthplace = "Hangzhou"

 8 如果协议（Protocol Pet）中定义了构造函数（init），则实现协议的类（Dog）必须实现这个构造函数，而继承该类（Dog）的子类（Taidi）间接的也实现了该协议，故子类（Taidi）也必须实现这个构造函数。因此需要在类（Dog）的构造函数中填加子类（Taidi）必须实现该方法的标识，即关键字required。如果类（Dog）定义为final类，即其它类不可以继承该类，则required关键字可以省略。

protocol Pet {
    
    var name: String {get set}
    var birthplace: String {get}
    
    // 定义构造函数
    init(name: String)
}

class Animate {
    
    var type = "mamal"
}

class Dog: Animate, Pet {

    var name: String = "Tim"
    var birthplace: String = "Bei Jing"
    
    required init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

// Dog类也可以这样写
final class Dog: Animate, Pet {
    
    var name: String = "Tim"
    var birthplace: String = "Bei Jing"
    // 此时required关键字就可以省略
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

 9 类型别名(typealias)和关联类型(associatedtype)

　　类型别名(typealias)其实就是给类型重新定义一个名字。　　

extension Double {    
    var km: Double {return self * 1000.0}
    var m: Double {return self}
    var cm: Double {return self / 100}
    var ft: Double {return self / 3.28084}
}
let runningDistance: Double = 3.54.km

// 我们可以给Double设置一个别名Length，则以上代码就可以改为下面的代码
typealias Length = Double
extension Double {
    var km: Length {return self * 1000.0}
    var m: Length {return self}
    var cm: Length {return self / 100}
    var ft: Length {return self / 3.28084}
}
let runningDistance: Length = 3.54.km

　　在设计协议(protocol)时，如果有两个协议，它们的方法和属性都一样，只有协议中用到的类型不同，我们就没必要定义两个协议，只需要将这两个协议合并为一个就可以了。这时就可以在协议中使用关联类型(associatedtype)，类似于类型别名(typealias)。

protocol WeightCalaulate {

    associatedtype weightType
    
    var weight: weightType {get}
}
// 在类iphone7中，weightType为Double类型的别名
class iphone7: WeightCalaulate {

    typealias weightType = Double
    
    var weight: weightType {
        return 0.114
    }
}
// 在类Ship中，weightType为Int类型的别名
class Ship: WeightCalaulate {

    typealias weightType = Int
    
    var weight: weightType {
        return 46_328_000
    }
}

10 协议可以继承、可以扩展

　　（1）先看下面的代码：定义了一个协议Record，两个结构体BaseballRecord、BasketballRecord，这两个结构体都实现了Record和CustomStringConvertible协议。

protocol Record {
    var wins: Int {get}
    var loses: Int {get}
    func winningPercent() -> Double
}

struct BaseballRecord: Record, CustomStringConvertible {
    var wins: Int
    var loses: Int
    func winningPercent() -> Double {
        return Double(wins)/Double(wins + loses)
    }
    
    var description: String {
        return String(format: "WINS: %d, LOSES: %d", wins, loses)
    }
}

struct BasketballRecord: Record, CustomStringConvertible {  
    var wins: Int
    var loses: Int
    func winningPercent() -> Double {
        return Double(wins)/Double(wins + loses)
    }

    var description: String {
        return String(format: "WINS: %d, LOSES: %d", wins, loses)
    }
}

　　(2)可以看到，以上两个结构体都实现了Record, CustomStringConvertible两个协议，如果我们希望只要实现Record协议，就需要实现CustomStringConvertible协议。我们可以让Record协议继承自CustomStringConvertible协议，这样只要实现Record协议，就必须实现CustomStringConvertible协议。代码如下：

// 协议中定义代码及结构体中实现的代码同上，此处省略
protocol Record: CustomStringConvertible {

}

struct BaseballRecord: Record {

}

struct BasketballRecord: Record {

}

　　（3）可以看到，两个结构体中实现协议的代码是相同的。如果这一部分代码可以写到协议中，在结构体中就可以省去重复的代码。又协议的定义(Protocol Record)中是不可以实现代码的，我们可以通过扩展协议的方式，在扩展中实现相应的代码。（在扩展中可以进行一些默认的实现）

protocol Record: CustomStringConvertible {
    var wins: Int {get}
    var loses: Int {get}
    func winningPercent() -> Double
}

extension Record {
　　// 定义一个属性   
    var gamePlayed: Int {
        return wins + loses
    }
    // 实现Record协议中定义的方法
    func winningPercent() -> Double {
        return Double(wins)/Double(gamePlayed)
    }
    // 实现CustomStringConvertible协议
    var description: String {
        return String(format: "WINS: %d, LOSES: %d", wins, loses)
    }
}

struct BaseballRecord: Record {
    var wins: Int
    var loses: Int
}

struct BasketballRecord: Record {    
    var wins: Int
    var loses: Int
}

let baseball = BaseballRecord(wins: 3, loses: 2)
baseball.winningPercent()
print(baseball)    // WINS: 3, LOSES: 2

　　（4）可以扩展系统中的协议

extension CustomStringConvertible {
    var descriptionWithDate: String {
        return NSDate().description + description
    }
}

baseball.descriptionWithDate

　　（5）在协议的扩展中定义的属性，在实现该协议的结构体中仍可以重写该属性。 

struct BaseballRecord: Record {
    var wins: Int
    var loses: Int
    // 重写了协议扩展中定义的属性gamePlayed
    let gamePlayed: Int = 162
}

　　（6）用where关键字对协议做条件限定（where 类型限定）

　　　　（I）第一一个结构体FootballRecord，它实现Record协议，并且它新增了一个属性（平局ties），这样它的gamePlayed属性以及winningPercent()方法都需要重写。代码如下：

struct FootballRecord: Record {
    var wins: Int
    var loses: Int
    // 定义平局的属性
    var ties: Int
    
    var gamePlayed: Int {
        return wins + loses + ties
    }
    
    func winningPercent() -> Double {
        return Double(wins)/Double(gamePlayed)
    }
}

let football = FootballRecord(wins: 1, loses: 1, ties: 1)
football.gamePlayed
football.winningPercent()

　　　　（II）如果按上面这样写，那么具有“平局属性”的那些结构体都需要写上面的那些全部代码。故我们可以再写一个协议Tieable，而实现了该协议Tieable的结构体的gamePlayed属性及winningPercent()方法都应该重新定义。可以对Record协议进行扩展，并且在扩展中增加限制，只有实现了Tieable协议的那些结构体才可以有这个扩展中的方法和属性。

// 既实现了Record协议，又实现了Tieable协议的结构体（类），才可以使用这个扩展中的属性、方法
extension Record where Self: Tieable {
    
    var gamePlayed: Int {
        return wins + loses + ties
    }
    
    func winningPercent() -> Double {
        return Double(wins)/Double(gamePlayed)
    }
}
struct FootballRecord: Record, Tieable {

    var wins: Int
    var loses: Int

    var ties: Int
}

let football = FootballRecord(wins: 1, loses: 1, ties: 1)
football.gamePlayed　　　　　　// 3
football.winningPercent()　　// 0.3333333333

 　　（7）协议聚合　

protocol Prizable {    
    func isPrizable() -> Bool
}

// 表示Prizable和CustomStringConvertible两个协议都实现了的结构体才可以调用该方法
func award(one: Prizable & CustomStringConvertible) {
    
}

　　（8）泛型约束（在方法定义中可以用T来代表某个协议，只需要用<T: 协议名>来定义协议就好）

func top<T: Record>(seq: [T]) -> T {    
}
// 多个协议
func top<T: Record & Prizable>(seq: [T]) -> T {
}

　　（9）可选协议：以下协议被标识为@objc属性，使得它兼容Objective-C代码。如果协议拥有可选的属性或方法时，是必须添加@objc的，因为Swift要使用Objective-C的运行时来检查类所遵守的可选方法是否存在。拥有可选方法的协议只能被类遵守，结构体和枚举是不可以遵守该协议的。

@objc protocol Animal {
　　// 注意： 在swift3中optional前面也必须有@objc
    @objc optional func fly()
}