论:Swift协议为什么不采用语法

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论:Swift协议为什么不采用语法

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cocoaswift 发表于 2016-7-27 22:41:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
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Swift中的协议(protocol)采用的是“Associated Types”的方式来实现泛型功能的,通过associatedtype关键字来声明一个类型的占位符作为协议定义的一部分。Swift的协议不支持下面的定义方式:

[Swift] 纯文本查看 复制代码
protocol GeneratorType {
    public mutating func next() -> Element?
}


而是应该使用这样的定义方式:

[Swift] 纯文本查看 复制代码
protocol GeneratorType {
    associatedtype Element
    public mutating func next() -> Self.Element?
}


论:Swift协议为什么不采用语法

论:Swift协议为什么不采用语法 - 敏捷大拇指 - 论:Swift协议为什么不采用语法


在Swift中,class、struct、enums都可以是用参数化类型来表达泛型的,只有在协议中需要使用associatedtype关键字来表达参数化类型。为什么协议不采用这样的语法形式呢?我查看了很多讨论,原因大概总结为一下两点:

原因1、采用语法的参数化方式的泛型其实定义了整个类型的家族,在概念上这对于一个可以具体实现的类型(class、struct、enums)是有意义的,比方说Array,Array。但对于协议来说,协议表达的含义是single的。你只会实现一次GeneratorType,而不会实现一个GeneratorType协议,接着又实现另外一个GeneratorType协议。

原因2、协议在Swift中有两个目的,第一个目的是用来实现多继承(Swift语言被设计为单继承的),第二个目的是强制实现者必须准守自己所指定的泛型约束。关键字associatedtype是用来实现第二个目的的。在GeneratorType中由associatedtype指定的Element,是用来控制next()方法的返回类型的。而不是用来指定GeneratorType的类型的。

我们可以用一个例子进一步解释一下第二个观点:

[Swift] 纯文本查看 复制代码
public protocol Automobile {
  associatedtype FuelType
  associatedtype ExhaustType
  func drive(fuel: FuelType) -> ExhaustType}
public protocol Fuel {
  associatedtype ExhaustType
  func consume() -> ExhaustType}
public protocol Exhaust {  init()  func emit()}


我们定义了三个协议,机动车(Automobile)、燃料(Fuel)、尾气(Exhaust),因为Automobile涉及到燃料和尾气所以它内定义了两个关联类型FuelType和ExhaustType,

Fuel燃烧后会排放Exhaust,所以在Fuel内定义了关联类型ExhaustType。而Exhaust不需要关联类型。

接下来我们做三个具体的实现:

[Swift] 纯文本查看 复制代码
public struct UnleadedGasoline: Fuel {
  public func consume() -> E {    print("...consuming unleaded gas...")    return E()
  }
}
public struct CleanExhaust: Exhaust {
  public init() {}
  public func emit() {  print("...this is some clean exhaust...")
  }
}
public class Car: Automobile {
  public func drive(fuel: F) -> E {      return fuel.consume()
  }
}


我们重点关注Car的定义,我们之所以在Car的定义中同时使用了两种占位符F和E,就是为了给这两个占位符所代表的类型增加约束,因为我们使用一种燃料,必然要排放这种燃料所对应的尾气。于是我们这样使用Car:

[Swift] 纯文本查看 复制代码
var car = Car()
car.drive(UnleadedGasoline()).emit()


Car, CleanExhaust>在这里成为了一种具体的类型,从Car的意义上来看,燃料成为Car类型的一部分是无可厚非的,因为汽车本身就是可以用燃料进行类型区分的吗。

但尾气成为Car类型的一部分真的有意义吗?从现实生活当中看,这是没有意义,因为尾气一定尊属与某种燃料类型,用燃料做为类型的一部分已经足够了。尾气成为类型的一部分问题出在了,我们需要在技术上进行泛型约束。

我们现在来调整一下Car的实现部分。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
public class Car: Automobile {
  public func drive(fuel: F) -> F.ExhaustType {      return fuel.consume()
  }
}


在新的定义中,我们把E从参数中去掉,而是换作为drive方法的返回值。这样的效果是非常明显的,因为E的存在就是为了泛型约束,让其作为返回值是完全可以实现这种约束。而且有没有使其成为类型一部分的副作用。我们现在就可以这样获得一个Car的实例了。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
var fusion = Car()


Swift的协议使用associatedtype来解决类型约束问题,如果大家还有更好的理由,欢迎大家补充。


本文内容参考很多,列几个主要的:

https://schani.wordpress.com/201 ... s-considered-weird/

https://groups.google.com/forum/ ... anguage/3PtydRXR0ao

https://dzone.com/articles/swift ... t-are-they-good-for




作者:八条8tiao

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手表哥 发表于 2016-7-29 23:43:01 | 显示全部楼层
明天起来好好看
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