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 inthings {

    //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 in1...finalSquare {

    switch board[index] {

        case let ladderwhere ladder > 0:

            output += "正三角";

        case let snakewhere 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 = objas? 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 iflet 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);

}