Delegate: что это, паттерн делегирования и протоколы iOS

Что такое паттерн Delegate?

Delegate — это паттерн поведенческого проектирования, позволяющий объекту передавать часть своих обязанностей другому объекту. В отличие от наследования, где дочерний класс переопределяет методы родителя, делегат использует композицию: объект-владелец хранит ссылку на делегата и вызывает его методы в определённых точках.

Делегат определяет протокол — набор методов, которые делегат может реализовать. Методы делятся на обязательные (required) и опциональные (optional). В Swift опциональные методы протокола помечаются ключевым словом @objc optional.

Принцип работы делегата

Объект A (владелец) содержит свойство delegate — weak-ссылку на объект B (делегат). Когда происходит событие, A проверяет, реализует ли B соответствующий метод протокола, и вызывает его. Weak-ссылка обязательна: без неё делегат не сможет освободиться из памяти, так как владелец удерживает его сильной ссылкой.

protocol LoaderDelegate: AnyObject {
    func loaderDidStart(_ loader: DataLoader)
    func loader(_ loader: DataLoader, didLoad data: Data)
    func loader(_ loader: DataLoader, didFailWith error: Error)
}

class DataLoader {
    weak var delegate: LoaderDelegate?
    
    func start() {
        delegate?.loaderDidStart(self)
        // асинхронная загрузка
    }
}

Класс DataLoader определяет протокол LoaderDelegate и вызывает методы делегата в ключевых точках жизненного цикла загрузки. AnyObject гарантирует, что протокол может быть реализован только классами — это необходимо для weak-ссылки.

Как работает Delegate в Swift?

Реализация делегата в Swift включает три шага: объявление протокола, создание weak-свойства delegate во владельце и реализация протокола в классе-делегате. Рассмотрим на примере кастомного UITextField с валидацией.

protocol ValidatorDelegate: AnyObject {
    func validate(_ input: String) -> Bool
    func validatorDidFail(_ input: String)
}

class ValidatedTextField: UITextField {
    weak var validator: ValidatorDelegate?
    
    override func textDidChange() {
        guard let text = self.text else { return }
        if validator?.validate(text) == false {
            validator?.validatorDidFail(text)
            self.layer.borderColor = UIColor.red.cgColor
        }
    }
}

class LoginViewController: UIViewController, ValidatorDelegate {
    let textField = ValidatedTextField()
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        textField.validator = self
    }
    
    func validate(_ input: String) -> Bool {
        return input.count >= 6
    }
    
    func validatorDidFail(_ input: String) {
        print("Валидация не пройдена: слишком короткий ввод")
    }
}

LoginViewController реализует протокол ValidatorDelegate и назначает себя делегатом textField. При каждом изменении текста ValidatedTextField вызывает validate(_:), а если валидация не пройдена — validatorDidFail(_:). Controller выступает посредником между View и логикой валидации.

Delegate vs NotificationCenter vs Closure

Выбор между делегатом, уведомлениями и замыканиями зависит от количества получателей и связанности компонентов. Каждый механизм решает задачу коммуникации между объектами, но с разными trade-off.

Делегат оптимален, когда нужно передать серию связанных событий одному получателю. NotificationCenter лучше для broadcast-уведомлений. Closure — для простых асинхронных операций, таких как completion handler в URLSession.

Реализация Delegate в Objective-C

Objective-C использует @protocol и @optional для объявления делегатов. В отличие от Swift, все методы протокола по умолчанию опциональны. Ключевое отличие — вызов respondsToSelector: перед отправкой сообщения делегату, так как метод может быть не реализован.

@protocol ImageCacheDelegate 
@optional
- (void)cacheDidStartDownload: (ImageCache *)cache;
- (void)cache: (ImageCache *)cache didCacheImage: (UIImage *)image;
@required
- (void)cache: (ImageCache *)cache didFailWithError: (NSError *)error;
@end

@interface ImageCache : NSObject
@property (nonatomic, weak) id<ImageCacheDelegate> delegate;
- (void)downloadImageAtURL: (NSURL *)url;
@end

@implementation ImageCache
- (void)downloadImageAtURL: (NSURL *)url {
    if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(cacheDidStartDownload:)]) {
        [self.delegate cacheDidStartDownload:self];
    }
    // асинхронная загрузка изображения
}
@end

Ключевое отличие Objective-C: перед вызовом опционального метода необходима проверка respondsToSelector:. В Swift опциональные методы протокола исключают эту проверку — optional chaining (?.) автоматически обрабатывает случай отсутствия реализации.

Типичные ошибки при работе с делегатами

Ошибки использования делегатов приводят к утечкам памяти, падением приложения и неочевидным багам. Рассмотрим пять самых распространённых проблем.

Сильная ссылка на делегата

Retain cycle — самая частая ошибка. Если свойство delegate объявлено как strong, а делегат в свою очередь владеет объектом-владельцем, образуется цикл удержания. Оба объекта никогда не будут освобождены из памяти. Решение: всегда объявлять делегата как weak var в Swift или @property (weak) в Objective-C.

Делегат не обнулён после dealloc

Если объект-владелец переживает делегата, а ссылка осталась, вызов метода делегата приведёт к EXC_BAD_ACCESS. Weak-ссылка решает эту проблему автоматически: после освобождения делегата свойство становится nil. Однако в многопоточных сценариях стоит дополнительно проверять делегата в главном потоке.

Чрезмерное количество методов в протоколе

Протокол с 20+ методами нарушает принцип разделения интерфейсов (ISP). UITableViewDelegate содержит около 30 опциональных методов — это исторически сложившееся исключение. В собственных протоколах лучше разделить ответственность на несколько мелких протоколов, каждый со своей ролью.

Примеры Delegate в системных API iOS

Системные API Apple активно используют паттерн Delegate. Рассмотрим три ключевых примера из UIKit, которые встречаются в каждом iOS-приложении.

Каждый из этих протоколов реализует разные аспекты поведения: UITableViewDelegate управляет внешним видом и реакцией на касания, UITextFieldDelegate контролирует ввод текста, URLSessionDelegate обрабатывает сетевые события. Это демонстрирует гибкость паттерна: делегат может быть адаптирован под любую область ответственности.