iOS从入门到精通之 ：协议（protocol）

Hello 大家好，我是Stefan，今天给大家带来的时iOS编程中非常重要的一个知识要点:协议

1.1 什么是协议

1.1.1 协议基本概念

《倚天屠龙记》中，峨眉派的纪晓芙因为爱上了明教光明右使杨逍，违反了峨眉派“不得与魔教人士往来”的条规，最终被灭绝师太一掌毙命，香消玉殒。可惜一位绝世佳人，却因为条条框框的门规协定而枉送了性命。

iOS编程中的协议其实也是如此，iOS里面协议不是类，它是一种约定，约定了哪些条款一定要你实现，哪些条款你可以自己选择是不是要实现。而一定要实现的协定就像是峨眉派的条规啦，如果你想学纪晓芙，偷懒不去实现一些协议里的必须实现的条款，那下场就和她一样悲情了。但是它当然比迂腐固化的峨眉严规要自由许多，毕竟iOS编程是现代的产物，也就是因为iOS中的协议提供了可选的条款，这样你可以有很大的自由度，比如像“不得与魔教人士往来”这样霸道的条款你可以写到可选条款里，这样你不想遵守的时候就不遵守，反正它不是必须要实现的条款；这就是iOS的协议。

好了，废话说了挺多，我们来看看iOS里面到底如何来使用协议。

协议声明了其它类可以调用的编程接口，这有点类似与java里的接口，它使得类直接的通信变的简单明了，下图清晰的反应了协议与类之间的概念：



图1 Protocol概述

上图中我们可以看到，协议（Protocol）将两个继承关系很远的类联系起来。
一个普通的协议定义如下：

@protocol ProtocolName

//这里声明一些方法

@end

我们再来看一个饼状图的示例：



图2 饼状图
如图，饼状图一般用来显示数据，但是我们如果针对每一个有不同数据的饼状图都写一个类，那工作量就太大了。一种方法是可以通过饼状图的属性来自定义，当然，iOS里给我们提供了另一种较为快捷的方法，那就是用协议。
协议里面提供了可以提供一系列方法来供我们自定义饼状图，我们称这些协议为数据源协议，如下是上面提到的饼状图可能的数据源协议：

@protocol XYZPieChartViewDataSource//协议名称

- (NSUInteger)numberOfSegments;//饼状图的段数

- (CGFloat)sizeOfSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;//特定段 所占的百分比

@optional//可选择性实现的方法

- (NSString *)titleForSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;//特定段 的标题

@end

协议已经定义了，那么如何来通过协议自定义我们饼状图视图呢？我们需要在饼状图视图的头文件中加入一个属性，通过这个属性来与数据源建立联系，由于数据源可以是任何的类（只要这个类遵守相关数据源协议），所以属性的类型应该是id，后面还可以指定具体的协议名称，代码如下：

@interface XYZPieChartView : UIView//饼状视图，继承自UIView

@property (weak) id <XYZPieChartViewDataSource> dataSource;//数据源属性 的类型是id <XYZPieChartViewDataSource>,其中XYZPieChartViewDataSource标定 了这个数据源遵守的协议

...

@end

注意：数据源属性和代理属性一般需要使用weak来标示属性，原因在于避免循环引用。
1.1.2协议的方法
协议默认声明在其中的方法为必须实现的方法。也就是说只要遵守了这个协议，那么这些方法必须要去实现。
但是前面我们也提到了，iOS毕竟是先进社会的产物，它更加的人性化，因此，它还提供了可选的方法，我们可以在只有我们需要的时候才去实现它，这样灵活性就很高了。
例如，前面的饼状图示例中，我们如果实现了titleForSegmentAtIndex方法，那么将会显示标题，反之则没有，它就是一个可选的方法。
通过@optional标志我们可以标识可选方法，代码如下：

@protocol XYZPieChartViewDataSource

- (NSUInteger)numberOfSegments;

- (CGFloat)sizeOfSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;

@optional//可选方法标志

- (NSString *)titleForSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;//可选方法

@end

@optional标志下所有的方法都应是可选的方法，除非下面又有其它的标志，比如如果下面出现了@required标志的话，那么从@required开始再下面的方法就不是可选的方法了，而是必须实现的方法。代码示例如下：

@protocol XYZPieChartViewDataSource

- (NSUInteger)numberOfSegments;

- (CGFloat)sizeOfSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;

@optional//可选的方法标志，直到@required标志，都是可选的方法

- (NSString *)titleForSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;

- (BOOL)shouldExplodeSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;

@required//必须的方法标志，以下都是必须的方法

- (UIColor *)colorForSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;

@end

上面的示例中定义一个有着三个必须实现的方法和两个可选择实现的方法的协议。
1.1.3 避免不遵守协议的风险
前面提到了纪晓芙因为没有遵守峨眉派的门规，或者说协定而命丧灭绝之手，假使她能提前知道这个门规必须遵守，或者有人提醒她不遵守的严重后果，她可能就会为了杨不悔而远走他乡了。当然这都是后话，不过强大先进的iOS考虑到了这点，为了避免悲剧的发生。
当我们需要调用协议里面的可选方法时，我们不知道遵循协议的类是不是已经实现了这些方法，这时我们可以通过respondsToSelector 方法来判断是否实现了某个方法，代码示例如下：

NSString *thisSegmentTitle;//段标题

if ([self.dataSource respondsToSelector:@selector(titleForSegmentAtIndex:)]) {//判断是否存在 titleForSegmentAtIndex方法

thisSegmentTitle = [self.dataSource titleForSegmentAtIndex:index];//调用方法

}

1.1.4 协议的继承机制
就像其它Objective-C类可以继承一样，协议也有类似的机制，我们可以使得一个协议遵循另一个协议。

如果一个协议遵循另一个协议，类似与继承机制，你就需要在协议中提供遵循的协议的方法，一般的，我们在iOS里写协议都回遵循NSObject协议。不过由于一般我们都是使用NSObject的子类，所以我们不需要提供NSObject协议方法的实现，对于遵循协议的形式，示例如下：

@protocol MyProtocol <NSObject>

...

@end

在上例中，任何遵循了MyProtocol的协议也会自动的遵循NSObject里面声明的方法。
1.1.5 如何遵循协议
为了表明一个类遵循相关的协议，我们使用尖括号来包含协议，示例代码如下：

@interface MyClass : NSObject <MyProtocol>

...

@end

一个类的实例如果遵循了相应的协议的话，那它就不仅仅是实现它本身在头文件里声明的方法了，他还要实现协议里声明的方法，当然，他不需要在自己的头文件里再次声明，只需要实现就可以了。

当然，有时候我们觉得一个协议太少了，这个时候是不是会考虑用多个协议呢？iOS里面我们可以通过逗号吧多个协议隔开，来实现同时遵循多个协议，示例代码如下：

@interface MyClass : NSObject <MyProtocol, AnotherProtocol, YetAnotherProtocol>

...

@end

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