swift协议

/**

1.协议的语法

2.属性要求

3.方法要求

4.突变方法要求

5.协议类型

6.委托代理模式

7.在扩展中添加协议成员

8.通过延展补充协议声明

9.集合中的协议类型

10.协议的继承

11.协议合成

12.检验协议的一致性

13.可选协议要求

Protocol(协议)用于统一方法和属性的名称，而不实现任何功能。协议能够被类、枚举、结构体实现，满足协议要求的类，枚举，结构体被称为协议的遵循者

遵循者需要提供协议指定的成员，如属性，方法，操作符，下标等

*/

//协议语法

/**

协议的定义与类、结构体、枚举的定义非常相似

protocol SomeProtocol {

// 协议内容

}

在类，结构体，枚举的名称后加上协议名称，中间以冒号(:)分隔即可实现协议；实现多个协议是，各协议之间用逗号(,)分隔

struct SomeStructure: FirstProtocol, AnotherProtocol

{

// 结构体内容

}

当某个类含有父类的同时并实现了协议，应当把父类放在所有的协议之前

class SomeClass: SomeSuperClass, FirstProtocol,

AnotherProtocol {

// 类的内容

}

*/

//属性要求

/**

协议能够要求其遵循者必须含有一些特定名称和类型的实例属性(instance property)或类属性(type property)，也能够要求属性的(设置权限)settable和(访问权限)gettable，但它不要求属性是存储型属性(stored
property)还是计算属性(calculate property)

通常前置var关键字将属性声明为变量。在属性声明后写上{get set}表示属性为可读写的。{get}用来表示属性为可读的。即使你为可读属性实现了setter方法，它也不会出错

protocol SomeProtocol {

var musBeSettable : Int { get set }

var doesNotNeedToBeSettable: Int { get }

}

用类来实现协议时，使用class关键字来表示该属性为类成员，用结构体或枚举实现协议时，则使用static关键字来表示

protocol AnotherProtocol {

class var someTypeProperty: Int { get set }

}

*/

protocol FullyNamed {

var fullName:
String { get };

}

struct Person: FullyNamed {

var fullName:
String;

}

let john = Person(fullName:
"john mike");

/**

FullyNamed协议含有fullName属性，因此其遵循者必须有一个名为fullName,类型为String的可读属性

*/

print(john.fullName);

class Starship: FullyNamed {

var prefix: String?;

var name: String;

init(name: String, prefix:
String? = nil) {

self.name = name;

self.prefix = prefix;

}

var fullName:
String {

return (prefix !=
nil ? prefix! +
" " : " ") +
name;

}

}

var ncc1701 = Starship(name:
"Enterprise", prefix:
"USS");

/**

Starship类将fullName实现为可读的计算型属性。它的每一个实例都有一个名为name的必备属性和一个名为prefix的可选属性。当prefix存在时，将prefix插入到name之前来为Starship构建fullName

*/

print(ncc1701.fullName);

//方法要求

/**

协议能够要求其遵循着必备某些特定的实例方法和类方法。协议方法的声明与普通方法声明相似，但它不需要方法内容

协议方法支持变长参数(variadic parameter),不支持默认参数(default parameter)

前置class关键字表示协议中的成员为类成员，当协议用于被枚举或结构体遵循时，则使用static关键字

protocol SomeProtocol {

class func someTypeMethod()

}

*/

protocol RandomNumberGenerator {

func random() ->
Double;

}

class LinearCongruentialGenerator:
RandomNumberGenerator {

var lastRandom =
42.0;

let m = 139968.0;

let a = 3877.0;

let c = 29573.0;

func random() ->
Double {

lastRandom = ((lastRandom *
a + c) %
m);

return lastRandom /
m;

}

}

let generator =
LinearCongruentialGenerator();

print(generator.random());

print(generator.random());

//突变方法要求

/**

能在方法或函数内部改变实例类型的方法称为突变方法。在值类型中的函数前缀加上mutating关键字来表示该函数允许改变该实例和其属性的类型。

类中的成员为引用类型，可以方便修改实例及其属性的值而无需改变类型，而结构体和枚举中的成员为值类型，修改变量的值就相当于修改变量的类型，而swift默认不允许修改类型，因此需要前置mutating关键字用来表示该函数中能够修改类型

在class实现协议中的mutating方法时，不用写mutating关键字，用结构体，枚举实现协议中的mutating方法时，必须写mnutating关键字

*/

protocol Togglable {

mutating func toggle();

}

enum OnOffSwitch:
Togglable {

case Off, On;

mutating func toggle() {

switch self {

case .Off:

self =
On;

case .On:

self =
Off;

}

}

}

var lightSwitch =
OnOffSwitch.Off;

lightSwitch.toggle();

print(lightSwitch.hashValue);

//协议类型

/**

协议本身不实现任何功能，但可以将它当做类型来使用

1.作为函数，方法或构造器中的参数类型，返回值类型

2.作为常量，变量，属性的类型

3.作为数组，字典或其他容器中的元素类型

协议类型应与其他类型(Int, Double, String)的写法相同，使用驼峰式

*/

class Dice {

let sides:
Int;

let generator:
RandomNumberGenerator;

init(sides:
Int, generator: RandomNumberGenerator) {

self.sides = sides;

self.generator = generator;

}

func roll() ->
Int {

return
Int(generator.random() *
Double(sides)) +
1;

}

}

//var d6 = Dice(sides: 6, generator: LinearCongruentialGenerator());

//for _ in 1...5 {

// print("Random dice roll is \(d6.roll())");

//}

//委托是一种设计模式，它允许类或结构体将一些需要他们负责的功能交由（委托）给其他的类型

/**

委托模式的实现很简单，定义协议来封装那些需要被委托的函数和方法，使其遵循者拥有这些被委托的函数方法

委托模式可以用来响应特定的动作或接受外部数据源提供的数据，而无需要知道外部数据源的类型

*/

protocol DiceGame {

var dice: Dice {
get };

func play();

}

protocol DiceGameDelegate {

func gameDidStart(game:
DiceGame);

func game(game:
DiceGame, didStartNewTurnWithDiceRoll diceRoll:
Int);

func gameDidEnd(game:
DiceGame);

}

class SnakesAndLadders:
DiceGame {

let finalSquare =
25;

let dice =
Dice(sides: 6 , generator:
LinearCongruentialGenerator());

var square =
0;

var board: [Int];

init() {

board = [Int](count:
finalSquare + 1, repeatedValue:
0);

board[3] =
8;

board[6] =
11;

board[9] =
9;

board[10] =
2;

board[14] = -10;

board[19] = -11;

board[22] = -2;

board[24] = -8;

}

var delegate:
DiceGameDelegate?

func play() {

square =
0;

delegate?.gameDidStart(self);

gameLoop: while
square != finalSquare {

let diceRoll =
dice.roll();

delegate?.game(self,didStartNewTurnWithDiceRoll: diceRoll);

switch
square + diceRoll {

case
finalSquare:

break gameLoop;

case
let newSquare where newSquare >
finalSquare:

continue gameLoop;

default:

square += diceRoll;

square +=
board[square];

}

}

delegate?.gameDidEnd(self);

}

}

class DiceGameTracker:
DiceGameDelegate {

var numberOfTurns =
0;

func gameDidStart(game:
DiceGame) {

numberOfTurns =
0;

if game
is SnakesAndLadders {

print("Started a new game of snakes and Ladders");

}

print("the game is using a
\(game.dice.sides) - sided dice");

}

func game(game:
DiceGame, didStartNewTurnWithDiceRoll diceRoll:
Int) {

numberOfTurns++;

print("Rolled a
\(diceRoll)");

}

func gameDidEnd(game:
DiceGame) {

print("the game lasted for
\(numberOfTurns) turns");

}

}

let tracker =
DiceGameTracker();

let game =
SnakesAndLadders();

game.delegate =
tracker;

game.play();

//扩展中添加协议成员

/**

即便无法修改源代码，依然可以通过扩展(Extension)来扩充已存在类型。扩展可以为已存在的类型添加属性，方法，下标，协议等成员

通过扩展为已存在的类型遵循协议时，该类型的所有实例也会随之添加协议中的方法

*/

protocol TextRepresenTable {

func asText() ->
String;

}

extension Dice:
TextRepresenTable {

func asText() ->
String {

return
"A \(sides)-sided dice";

}

}

let d12 = Dice(sides:
12, generator: LinearCongruentialGenerator());

print(d12.asText());

extension SnakesAndLadders:
TextRepresenTable {

func asText() ->
String {

return
"A game of Snakes and Ladders with \(finalSquare) square";

}

}

print(game.asText());

//通过延展补充协议声明

/**

当一个类型已经实现了协议中的所有要求，却没有声明时，可以通过扩展来补充协议声明

即使满足了协议的所有要求，类型也不会自动转变，因此必须为它做出明显的协议声明

*/

struct Hamster {

var name: String;

func asText() ->
String {

return
"A hamster named \(name)";

}

}

extension Hamster:
TextRepresenTable {};

let simonTheHamster =
Hamster(name: "Simon");

let somethingTextRepresentable:
TextRepresenTable = simonTheHamster;

print(somethingTextRepresentable.asText());

//集合中的协议类型

/**

协议类型可以被集合使用，表示集合中的元素均为协议类型

*/

let things: [TextRepresenTable] = [game,d12,simonTheHamster];

for thing in
things {

//thing被当做TextRepresenTable类型而不是Dice,DiceGame,Hamster等类型，因此只能调用asText()方法

print("===\(thing.asText())===");

}

//协议的继承

/**

协议能够继承一到多个其他协议。语法与类的继承相似，多个协议间用逗号(,)分隔

protocol InheritingProtocol: SomeProtocol,

AnotherProtocol {

// 协议定义

}

*/

protocol PrettyTextRepresentable:
TextRepresenTable {

func asPrettyText() ->
String;

}

//遵循PrettyTextRepresentable协议的同时，也需要遵循TextRepresenTable的协议

extension SnakesAndLadders:
PrettyTextRepresentable {

func asPrettyText() ->
String {

var output = asText() +
":\n";

for index in
1...finalSquare {

switch board[index] {

case let ladder
where ladder > 0:

output += "正三角";

case let snake
where snake < 0:

output += "倒三角";

default:

output += "圆圈";

}

}

return output;

}

}

print(game.asPrettyText());

//协议合成

/**

一个协议可由多个协议采用protocol<SomeProtocol,AnptherProtocol>这样的格式进行组合，称为协议合成(protocol composition)。

*/

protocol Named {

var name: String {
get };

}

protocol Aged {

var age: Int {
get };

}

struct Person2: Named,
Aged {

var name: String;

var age: Int;

}

/**

Named协议包含string类型的name属性，Aged协议包含Int类型的age属性，person2结构体遵循了这两个协议。

wishHappyBirthday函数的形参celebrator的类型为protocol<Named,Aged>。可以传入任意遵循这两个协议的类型的实例

协议合成并不会生成一个新协议类型，而是将多个协议合成为一个临时的协议，超出范围后立即失效

*/

func wishHappyBirthday(celebrator:
protocol<Named,Aged>) {

print("Happy birthday
\(celebrator.name), you're
\(celebrator.age)!");

}

let birthdayPerson =
Person2(name: "SB", age:
20);

wishHappyBirthday(birthdayPerson);

//检验协议的一致性

/**

使用is检验协议一致性，使用as将协议类型向下转换(downcast)为的其他协议类型。检验与转换的语法和之前相同

1.is操作符用来检查视力是否遵循了某个协议

2.as?返回一个值，当实例遵循协议时，返回该协议类型；否则返回nil

3.as用以强制向下转换型

@objc用来表示协议是可选的，也可以用来表示暴露给OC的代码，此外，@objc型协议只有对类有效，因此只能在类中检查协议的一致性

*/

protocol HasArea {

var area: Double {
get };

}

class Circle: HasArea {

let pi = 3.1415927;

var radius: Double;

var area: Double =
0;

init(radius: Double) {

self.radius = radius;

}

}

class Country: HasArea {

var area:
Double;

init(area:
Double) {

self.area = area;

}

}

class Animal {

var legs:
Int;

init(legs:
Int) {

self.legs = legs;

}

}

let objects: [AnyObject] = [Circle(radius:
2.0), Country(area:
343.23), Animal(legs:
4)];

for obj in
objects {

/**

当数组中的元素遵循HasArea协议时，通过as?操作符将其可选绑定(optional binding)到objectWithArea常量上

objects数组中元素的类型并不会因为向下转型而改变，当它们被赋值给objectWithArea时只被视为HasArea类型，因此只有area属性能够被访问

*/

if let objectWithArea = obj
as? HasArea {

print("Area is
\(objectWithArea.area)");

}else{

print("Something that doesn't have an area");

}

}

//可选协议要求

/**

可选协议含有可选成员，其遵循者可以选择是否实现这些成员。在协议中使用@optional关键字作为前缀来定义可选成员

可选协议在调用时使用可选链

可选协议只能在含有@objc前缀的协议中生效

*/

@objc protocol CounterDataSource {

optional func incrementForCount(count:
Int) -> Int;

optional var fixedIncrement:
Int { get };

}

class Counter {

var count = 0;

var dataSource:
CounterDataSource?;

func increment() {

if let amount =
dataSource?.incrementForCount?(count) {

count += amount;

}else if
let amount = dataSource?.fixedIncrement {

count += amount;

}

}

}

class ThreeSource:
CounterDataSource {

@objc let fixedIncrement =
3;

}

var counter = Counter();

counter.dataSource =
ThreeSource();

for _
in 1...4 {

counter.increment();

print(counter.count);

}

class TowardsZeroSource:
CounterDataSource {

@objc func incrementForCount(count:
Int) -> Int {

if count ==
0 {

return
0;

} else if count <
0 {

return
1;

} else {

return -1;

}

}

}

counter.count = -4;

counter.dataSource =
TowardsZeroSource();

for _
in 1...5 {

counter.increment();

print(counter.count);

}