协议规定了用来实现某一特定功能所必需的方法和属性。
任意能够满足协议要求的类型被称为遵循(conform)这个协议。
类，结构体或枚举类型都可以遵循协议，并提供具体实现来完成协议定义的方法和功能。
Swift 协议（Protocols）是定义方法、属性和其他要求的蓝图，适用于特定任务或功能。协议可以被类、结构体和枚举采纳，并提供这些需求的具体实现。
协议是 Swift 语言中一个非常强大的特性，它允许开发者定义接口，指定某个类型必须具有的属性和方法，而无需指定这些属性和方法的具体实现。
语法
协议的语法格式如下：
protocol SomeProtocol {
// 这里可以定义协议要求
var someProperty: Int { get set }
func someMethod()
}
SomeProtocol 定义了一个可读写的属性 someProperty 和一个方法 someMethod。
要使类遵循某个协议，需要在类型名称后加上协议名称，中间以冒号 : 分隔，作为类型定义的一部分。遵循多个协议时，各协议之间用逗号 , 分隔。
struct SomeStructure: FirstProtocol, AnotherProtocol {
// 结构体内容
}
如果类在遵循协议的同时拥有父类，应该将父类名放在协议名之前，以逗号分隔。
class SomeClass: SomeSuperClass, FirstProtocol, AnotherProtocol {
// 类的内容
}
对属性的规定
协议用于指定特定的实例属性或类属性，而不用指定是存储型属性或计算型属性。此外还必须指明是只读的还是可读可写的。
协议中的通常用var来声明变量属性，在类型声明后加上 { set get } 来表示属性是可读可写的，只读属性则用 { get } 来表示。
实例
protocol ClassA {
var marks: Int { get set }
var result: Bool { get }
func attendance() -> String
func markssecured() -> String
}
protocol ClassB: ClassA {
var present: Bool { get set }
var subject: String { get set }
var stname: String { get set }
}
class ClassC: ClassB {
var marks = 96
let result = true
var present = false
var subject = "Swift 协议"
var stname = "Protocols"
func attendance() -> String {
return "The \(stname) has secured 99% attendance"
}
func markssecured() -> String {
return "\(stname) has scored \(marks) marks"
}
}
let studdet = ClassC()
studdet.stname = "Swift"
studdet.marks = 98
print(studdet.markssecured())
print(studdet.attendance())
print("Marks: \(studdet.marks)")
print("Result: \(studdet.result)")
print("Present: \(studdet.present)")
print("Subject: \(studdet.subject)")
print("Student Name: \(studdet.stname)")
以上程序执行输出结果为：
Swift has scored 98 marks
The Swift has secured 99% attendance
Marks: 98
Result: true
Present: false
Subject: Swift 协议
Student Name: Swift
对 Mutating 方法的规定
有时需要在方法中改变它的实例。
例如，值类型(结构体，枚举)的实例方法中，将mutating关键字作为函数的前缀，写在func之前，表示可以在该方法中修改它所属的实例及其实例属性的值。
protocol Daysofaweek {
mutating func show()
}
enum Days: Daysofaweek {
case sun, mon, tue, wed, thurs, fri, sat
mutating func show() {
switch self {
case .sun:
self = .sun
print("Sunday")
case .mon:
self = .mon
print("Monday")
case .tue:
self = .tue
print("Tuesday")
case .wed:
self = .wed
print("Wednesday")
case .thurs:
self = .thurs
print("Thursday")
case .fri:
self = .fri
print("Friday")
case .sat:
self = .sat
print("Saturday")
}
}
}
var res = Days.wed
res.show()
以上程序执行输出结果为：
Wednesday
对构造器的规定
协议可以要求它的遵循者实现指定的构造器。
你可以像书写普通的构造器那样，在协议的定义里写下构造器的声明，但不需要写花括号和构造器的实体，语法如下：
protocol SomeProtocol {
init(someParameter: Int)
}
实例
protocol tcpprotocol {
init(aprot: Int)
}
协议构造器规定在类中的实现
你可以在遵循该协议的类中实现构造器，并指定其为类的指定构造器或者便利构造器。在这两种情况下，你都必须给构造器实现标上"required"修饰符：
class SomeClass: SomeProtocol {
required init(someParameter: Int) {
// 构造器实现
}
}
protocol tcpprotocol {
init(aprot: Int)
}
class tcpClass: tcpprotocol {
required init(aprot: Int) {
}
}
使用required修饰符可以保证：所有的遵循该协议的子类，同样能为构造器规定提供一个显式的实现或继承实现。
如果一个子类重写了父类的指定构造器，并且该构造器遵循了某个协议的规定，那么该构造器的实现需要被同时标示required和override修饰符：
protocol TcpProtocol {
init(no1: Int)
}
class MainClass {
var no1: Int // 局部变量
init(no1: Int) {
self.no1 = no1 // 初始化
}
}
class SubClass: MainClass, TcpProtocol {
var no2: Int
init(no1: Int, no2: Int) {
self.no2 = no2
super.init(no1: no1)
}
// 因为遵循协议，需要加上"required"; 因为继承自父类，需要加上"override"
required override convenience init(no1: Int) {
self.init(no1: no1, no2: 0)
}
}
let res = MainClass(no1: 20)
let show = SubClass(no1: 30, no2: 50)
print("res is: \(res.no1)")
print("show.no1 is: \(show.no1)")
print("show.no2 is: \(show.no2)")
以上程序执行输出结果为：
res is: 20
show.no1 is: 30
show.no2 is: 50
协议类型
尽管协议本身并不实现任何功能，但是协议可以被当做类型来使用。
协议可以像其他普通类型一样使用，使用场景:
- 作为函数、方法或构造器中的参数类型或返回值类型
- 作为常量、变量或属性的类型
- 作为数组、字典或其他容器中的元素类型
实例
protocol Generator {
associatedtype Members
func next() -> Members?
}
// 示例代码使用 Swift 标准库中的迭代器和 `map` 函数
// 使用数组的迭代器
var items = [10, 20, 30].makeIterator()
while let x = items.next() {
print(x)
}
// 使用 `map` 函数
for list in [1, 2, 3].map({ i in i * 5 }) {
print(list)
}
// 直接打印数组
print([100, 200, 300])
print([1, 2, 3].map({ i in i * 10 }))
以上程序执行输出结果为：
10
20
30
5
10
15
[100, 200, 300]
[10, 20, 30]
在扩展中添加协议成员
我们可以可以通过扩展来扩充已存在类型( 类，结构体，枚举等)。
扩展可以为已存在的类型添加属性，方法，下标脚本，协议等成员。
protocol AgeClassificationProtocol {
var age: Int { get }
func agetype() -> String
}
class Person {
let firstname: String
let lastname: String
var age: Int
init(firstname: String, lastname: String, age: Int = 10) {
self.firstname = firstname
self.lastname = lastname
self.age = age
}
}
extension Person: AgeClassificationProtocol {
func fullname() -> String {
return "\(firstname) \(lastname)"
}
func agetype() -> String {
switch age {
case 0...2:
return "Baby"
case 3...12: // 修正为从3开始
return "Child"
case 13...19:
return "Teenager"
case let x where x > 65:
return "Elderly"
default:
return "Normal"
}
}
}
// 测试代码
let person1 = Person(firstname: "John", lastname: "Doe", age: 25)
let person2 = Person(firstname: "Jane", lastname: "Smith", age: 70)
let person3 = Person(firstname: "Baby", lastname: "Yoda", age: 1)
print("\(person1.fullname()) is a \(person1.agetype())")
print("\(person2.fullname()) is a \(person2.agetype())")
print("\(person3.fullname()) is a \(person3.agetype())")
以上代码输出结果为：
John Doe is a Normal
Jane Smith is a Elderly
Baby Yoda is a Baby
协议的继承
协议能够继承一个或多个其他协议，可以在继承的协议基础上增加新的内容要求。
协议的继承语法与类的继承相似，多个被继承的协议间用逗号分隔：
protocol InheritingProtocol: SomeProtocol, AnotherProtocol {
// 协议定义
}
实例
protocol Classa {
var no1: Int { get set }
func calc(sum: Int)
}
protocol Result {
func print(target: Classa)
}
class Student2: Result {
func print(target: Classa) {
target.calc(sum: 1)
}
}
class Classb: Result {
func print(target: Classa) {
target.calc(sum: 5)
}
}
class Student: Classa {
var no1: Int = 10
func calc(sum: Int) {
no1 -= sum
print("学生尝试 \(sum) 次通过")
if no1 <= 0 {
print("学生缺席考试")
}
}
}
class Player {
var stmark: Result!
init(stmark: Result) {
self.stmark = stmark
}
func print(target: Classa) {
stmark.print(target: target)
}
}
var marks = Player(stmark: Student2())
var marksec = Student()
marks.print(target: marksec)
marks.print(target: marksec)
marks.print(target: marksec)
marks.stmark = Classb()
marks.print(target: marksec)
marks.print(target: marksec)
marks.print(target: marksec)
以上程序执行输出结果为：
学生尝试 1 次通过
学生尝试 1 次通过
学生尝试 1 次通过
学生尝试 5 次通过
学生尝试 5 次通过
学生缺席考试
学生尝试 5 次通过
学生缺席考试
类专属协议
你可以在协议的继承列表中,通过添加class关键字,限制协议只能适配到类（class）类型。
该class关键字必须是第一个出现在协议的继承列表中，其后，才是其他继承协议。格式如下：
protocol SomeClassOnlyProtocol: class, SomeInheritedProtocol {
// 协议定义
}
实例
protocol TcpProtocol {
init(no1: Int)
}
class MainClass {
var no1: Int // 局部变量
init(no1: Int) {
self.no1 = no1 // 初始化
}
}
class SubClass: MainClass, TcpProtocol {
var no2: Int
init(no1: Int, no2: Int) {
self.no2 = no2
super.init(no1: no1)
}
// 因为遵循协议，需要加上"required"; 因为继承自父类，需要加上"override"
required override convenience init(no1: Int) {
self.init(no1: no1, no2: 0)
}
}
let res = MainClass(no1: 20)
let show = SubClass(no1: 30, no2: 50)
print("res is: \(res.no1)")
print("show.no1 is: \(show.no1)")
print("show.no2 is: \(show.no2)")
以上程序执行输出结果为：
res is: 20
show.no1 is: 30
show.no2 is: 50
协议合成
Swift 支持合成多个协议，这在我们需要同时遵循多个协议时非常有用。
语法格式如下：
protocol Stname {
var name: String { get }
}
protocol Stage {
var age: Int { get }
}
struct Person: Stname, Stage {
var name: String
var age: Int
}
func show(celebrator: Stname & Stage) {
print("\(celebrator.name) is \(celebrator.age) years old")
}
let studname = Person(name: "Priya", age: 21)
show(celebrator: studname)
let stud = Person(name: "Rehan", age: 29)
show(celebrator: stud)
let student = Person(name: "Roshan", age: 19)
show(celebrator: student)
以上程序执行输出结果为：
Priya is 21 years old
Rehan is 29 years old
Roshan is 19 years old
检验协议的一致性
你可以使用is和as操作符来检查是否遵循某一协议或强制转化为某一类型。
is操作符用来检查实例是否遵循了某个协议。as?返回一个可选值，当实例遵循协议时，返回该协议类型;否则返回nil。as用以强制向下转型，如果强转失败，会引起运行时错误。
实例
下面的例子定义了一个 HasArea 的协议，要求有一个Double类型可读的 area：
protocol HasArea {
var area: Double { get }
}
// 定义了Circle类，都遵循了HasArea协议
class Circle: HasArea {
let pi = 3.1415927
var radius: Double
var area: Double { return pi * radius * radius }
init(radius: Double) { self.radius = radius }
}
// 定义了Country类，都遵循了HasArea协议
class Country: HasArea {
var area: Double
init(area: Double) { self.area = area }
}
// Animal是一个没有实现HasArea协议的类
class Animal {
var legs: Int
init(legs: Int) { self.legs = legs }
}
let objects: [AnyObject] = [
Circle(radius: 2.0),
Country(area: 243_610),
Animal(legs: 4)
]
for object in objects {
// 对迭代出的每一个元素进行检查，看它是否遵循了HasArea协议
if let objectWithArea = object as? HasArea {
print("面积为 \(objectWithArea.area)")
} else {
print("没有面积")
}
}
以上程序执行输出结果为：
面积为 12.5663708
面积为 243610.0
没有面积
