Swift-də Protocol — nədir, sintaksis və imkanları

Swift-də Protocol nədir?

Protocol — tipin nə edə bilməli olduğunu müəyyən edən, lakin bunu necə edəcəyini göstərməyən abstrakt interfeysdir. Swift-də protokol Java və ya Go-dakı interfeyslərin analoqudur, lakin əlavə imkanları ilə.

Protokol tələb edə bilər:

• Metodlar nümunə və tip (statik)
• Xassələr { get } və ya { get set } ilə
• İnitilizatorlar
• Subskriptlər
• Associated types (protokol səviyyəsində generiklər)

WWDC 2015-ə görə, Apple Protocol-Oriented Programming-i Swift tətbiqlərinin arxitekturasına fundamental yanaşma kimi təqdim etdi. OOP-dan fərqli olaraq, sinif miras alması sərt iyerarxiyalar yaradır, POP isə protokolların kompozisiyasını təklif edir. Bu çeviklik verir: bir tip bir neçə protokola uyğun ola bilər, onların tələblərini və implementasiyalarını extensions vasitəsilə əldə edərək.

Protokolların elan edilmə sintaksisi

Protocol protocol açar sözü ilə ad və bədənlə elan edilir.

protocol Drawable {
    func draw(context: CGContext)
    var boundingBox: CGRect { get }
}

Tip protokolu addan sonra iki nöqtə vasitəsilə qəbul edir:

struct Circle: Drawable {
    let center: CGPoint
    let radius: CGFloat

    func draw(context: CGContext) {
        context.addArc(center: center, radius: radius, ...)
    }

    var boundingBox: CGRect {
        CGRect(x: center.x - radius, y: center.y - radius,
               width: radius * 2, height: radius * 2)
    }
}

Bir tip vergüllə ayrılmış bir neçə protokolu qəbul edə bilər: struct MyType: ProtocolA, ProtocolB. Kompilyator hər protokolun bütün tələblərinin yerinə yetirildiyini yoxlayır.

Metod və xassə tələbləri

Property requirements var açar sözü və { get } və ya { get set } giriş spesifikatorları ilə göstərilir.

protocol UserProtocol {
    var name: String { get }
    var age: Int { get set }
    static var maxAge: Int { get }
    mutating func updateName(_ newName: String)
}

Protokolda mutating açar sözü metodun self-i dəyişə biləcəyini bildirir. Strukturlar belə metodu mutating kimi implementasiya etməlidir, siniflər isə bunu buraxa bilər. Method requirements parametr etiketləri də daxil olmaqla tam imza ilə göstərilir.

Protokolların miras alınması

Protocol başqa bir protokolu miras alaraq yeni tələblər əlavə edə bilər. Bu, siniflərə sərt bağlılıq olmadan kontrakt iyerarxiyası yaradır.

protocol Vehicle {
    var speed: Double { get set }
    func move()
}

protocol Flyable: Vehicle {
    var altitude: Double { get set }
    func takeOff()
}

Flyable-i qəbul edən tip hər iki protokolun — həm Vehicle, həm də Flyable-in tələblərini yerinə yetirməlidir. Swift protokolların çoxsaylı miras alınmasını dəstəkləyir: protocol A: B, C.

Protocol Composition

Protocol Composition — tipin eyni anda bir neçə protokola uyğun olmasını tələb etməyə imkan verən mexanizm, yeni kombinasiya protokolu yaratmadan.

func render(_ item: Drawable & Animatable) {
    item.draw(context: ...)
    item.animate(duration: 0.3)
}

Composition (&) funksiya parametrlərində, dəyişənlərdə və generic məhdudiyyətlərində işləyir. Kompilyator ötürülən tipin eyni anda bütün protokolları təmin etdiyini yoxlayır. Composition SwiftUI-də tez-tez istifadə olunur: some View — bu composition ilə genericdir.

Protocol Composition miras iyerarxiyası yaratmaqdan üstündür: protocol A: B, C əvəzinə birbaşa B & C qəbul edilə bilər. Bu çeviklik verir və bağlılığı azaldır. Composition xüsusilə funksiya parametrlərində və generic məhdudiyyətlərində rahatdır, burada müvəqqəti olaraq tələbləri aralıq protokol yaratmadan birləşdirmək lazımdır. Bu, kodda köməkçi tiplərin sayını azaldır.

Protocol tip kimi

Protocol dəyişən tipi, funksiya parametri və ya kolleksiya elementi kimi istifadə edilə bilər. Buna existential type deyilir.

var drawableItem: Drawable
let items: [Drawable] = [Circle(...), Rectangle(...)]

func process(drawables: [any Drawable]) {
    for item in drawables {
        item.draw(context: ...)
    }
}

any (Swift 5.6+) açar sözü existential-i açıq şəkildə göstərir. any olmadan kompilyator xəbərdarlıq verir. Swift həmçinin some (opaque types) dəstəkləyir ki, bu da konkret tipi protokol arxasında gizlətmək üçündür — SwiftUI-də standart texnikadır.

Protokollarla tipik səhvlər

Protocol ilə işləyərkən tərtibatçılar tez-tez bir neçə təkrarlanan səhvə yol verirlər.

• Unudulmuş mutating — protokolda metod mutating kimi qeyd olunub, lakin struktur onu açar söz olmadan implementasiya edir
• Generic əvəzinə Protocol as type — konkret tip lazım olan yerdə <T: Drawable> əvəzinə Drawable istifadəsi
• Circular protocol reference — associated type vasitəsilə özünə istinad edən protokol, düzgün həll edilmədən
• Class-only protocol — ehtiyac olmadan AnyObject istifadəsi, struct və enum-u istisna edir