Associated Values ใน Swift: คืออะไร ไวยากรณ์และตัวอย่าง

Associated Values คืออะไร?

Associated Values คือข้อมูลเพิ่มเติมที่เคสของ enum สามารถจัดเก็บไว้กับตัวเองได้ ต่างจาก raw values ที่ถูกกำหนดไว้ที่ระดับการประกาศ associated values จะถูกตั้งค่าเมื่อสร้างอินสแตนซ์ของ enum

ลองนึกภาพการจำลอง วิธีการชำระเงิน: เคส creditCard สามารถจัดเก็บเลข 4 หลักสุดท้ายและวันหมดอายุ ในขณะที่เคส applePay ไม่ได้จัดเก็บอะไรเลย ด้วย associated values สิ่งนี้ถูกนำไปใช้อย่างเป็นธรรมชาติ โดยไม่ต้องมีคลาสย่อยหรือฟิลด์ที่เป็นทางเลือก

ตาม เอกสารของ Apple associated values เปลี่ยน enum จากชุดค่าคงที่ธรรมดาให้เป็นชนิดข้อมูลเชิงพีชคณิต (sum type) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของภาษาเชิงฟังก์ชัน ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการแสดงออกของโค้ดอย่างมีนัยสำคัญ

ไวยากรณ์ของ associated values

Associated Values ถูกประกาศในวงเล็บหลังเคส โดยระบุชื่อและชนิดของพารามิเตอร์ เช่นเดียวกับฟังก์ชัน

enum MediaFile {
    case image(width: Int, height: Int, format: String)
    case video(duration: Double, codec: String)
    case audio(bitrate: Int)
    case unknown
}

เมื่อสร้างอินสแตนซ์ associated values จะถูกส่งเป็น อาร์กิวเมนต์:

let photo = MediaFile.image(width: 1920, height: 1080, format: "jpeg")
let clip = MediaFile.video(duration: 120.5, codec: "h264")

Swift ไม่ได้กำหนด ข้อจำกัด เกี่ยวกับจำนวนหรือชนิดของ associated values คุณสามารถใช้ generics, ฟังก์ชันคลอเชอร์ และ enum อื่น ๆ ภายใน associated values ซึ่งทำให้สามารถสร้างโครงสร้างซ้อนที่ซับซ้อนได้

ชื่อพารามิเตอร์ของ associated values ถูกใช้เป็นป้ายกำกับอาร์กิวเมนต์เมื่อสร้างอินสแตนซ์ — ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการอ่านโค้ด เมื่อแยกข้อมูลผ่าน switch ชื่อจะทำหน้าที่เป็นเอกสาร ช่วยอธิบายความหมายของแต่ละค่า แนวทางนี้ทำให้โค้ดอธิบายตนเองได้และลดโอกาสเกิดข้อผิดพลาดเมื่อจับคู่ข้อมูล ซึ่งมีค่าเป็นพิเศษในการพัฒนาทีมของแอปพลิเคชัน iOS ขนาดใหญ่

Switch กับ associated values

Switch เป็นวิธีหลักในการแยก associated values ค่าจะถูกผูกกับค่าคงที่หรือตัวแปรผ่าน let หรือ var

func describe(_ file: MediaFile) -> String {
    switch file {
    case .image(let w, let h, let fmt):
        return "Image \(w)x\(h) .\(fmt)"
    case .video(let duration, let codec):
        return "Video \(duration)s, \(codec)"
    case .audio(let bitrate):
        return "Audio \(bitrate)kbps"
    case .unknown:
        return "Unknown format"
    }
}

Swift รองรับ การจับคู่บางส่วน — คุณสามารถระบุค่าเฉพาะสำหรับ associated values:

switch file {
case .image(let w, let h, "png"):
    print("รูปภาพ PNG \(w)x\(h)")
case .image(1920, 1080, _):
    print("รูปภาพ Full HD")
default:
    break
}

การใช้อักขระ ตัวแทน (_) ช่วยให้ละเว้น associated values ที่ไม่จำเป็น และค่าคงที่ในเคสช่วยให้คุณตรวจสอบการจับคู่กับค่าเฉพาะได้

Associated Values vs Raw Values

นักพัฒนามือใหม่หลายคนสับสนระหว่าง associated values กับ raw values ซึ่งเป็นกลไกที่แตกต่างกันพร้อมกรณีการใช้งานที่ต่างกัน

ตาม Swift Evolution associated values ถูกนำมาใช้ใน Swift 2.0 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ enum ใหม่ โดยให้แนวทางเชิงพีชคณิตสำหรับชนิดข้อมูลที่แต่ละเคสเป็นตัวสร้างแยกต่างหากพร้อมลายเซ็นของตัวเอง

ตัวอย่างการใช้งาน associated values

Associated Values ถูกใช้อย่างแข็งขันในโปรเจกต์ iOS จริง มาดูสามสถานการณ์ทั่วไปกัน

การจำลองการตอบสนองของ API

enum APIResponse<T: Codable> {
    case success(data: T, cached: Bool)
    case failure(error: Error, retryAvailable: Bool)
    case loading(progress: Double)
}

เครื่องสถานะ UI

enum ViewState<T> {
    case idle
    case loading(message: String)
    case loaded(data: T)
    case error(message: String, retryAction: () -> Void)
}

ด้วย associated values enum กลายเป็น เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ สำหรับเครื่องสถานะ: แต่ละเคสคือสถานะ associated values คือพารามิเตอร์ของสถานะนั้น คอมไพเลอร์รับประกันว่าการเปลี่ยนสถานะทั้งหมดได้รับการจัดการ

การแยกข้อมูลผ่าน if case และ guard case

ในการตรวจสอบเคสเดียวโดยไม่ต้องใช้ switch ให้ใช้ if case หรือ guard case ซึ่งกระชับกว่าเมื่อคุณต้องการจัดการเพียงตัวเลือกเดียว

let error = NetworkError.timeout(seconds: 30)

if case .timeout(let seconds) = error {
    print("คำขอหมดเวลาหลังจาก \(seconds)s")
}

guard case .httpError(let code, _) = error else {
    return
}
print("ข้อผิดพลาด HTTP ด้วยรหัส \(code)")