Delegate: що це, патерн делегування та протоколи iOS

Що таке патерн Delegate?

Delegate — це патерн поведінкового проєктування, що дозволяє об'єкту делегувати частину своїх обов'язків іншому об'єкту. На відміну від успадкування, де дочірній клас перевизначає методи батька, делегат використовує композицію: об'єкт-власник зберігає посилання на делегата та викликає його методи у визначених точках.

Делегат визначає протокол — набір методів, які делегат може реалізувати. Методи поділяються на обов'язкові (required) та опціональні (optional). В Swift опціональні методи протоколу позначаються ключовим словом @objc optional.

Принцип роботи делегата

Об'єкт A (власник) містить властивість delegate — weak-посилання на об'єкт B (делегат). Коли відбувається подія, A перевіряє, чи реалізує B відповідний метод протоколу, і викликає його. Weak-посилання обов'язкове: без нього делегат не зможе звільнитися з пам'яті, оскільки власник утримує його сильним посиланням.

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)
        // асинхронне завантаження
    }
}

Клас DataLoader визначає протокол LoaderDelegate та викликає методи делегата в ключових точках життєвого циклу завантаження. AnyObject гарантує, що протокол може бути реалізований лише класами — це необхідно для weak-посилання.

Як працює Delegate в Swift?

Реалізація делегата в Swift включає три кроки: оголошення протоколу, створення weak-властивості delegate у власнику та реалізація протоколу в класі-делегаті. Розглянемо на прикладі кастомного UITextField з валідацією.

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("Валідацію не пройдено: занадто коротке введення")
    }
}

LoginViewController реалізує протокол ValidatorDelegate та призначає себе делегатом textField. При кожній зміні тексту ValidatedTextField викликає validate(_:), а якщо валідація не пройдена — validatorDidFail(_:). Controller виступає посередником між View та логікою валідації.

Delegate vs NotificationCenter vs Closure

Вибір між делегатом, сповіщеннями та замиканнями залежить від кількості отримувачів та зв'язаності компонентів. Кожен механізм вирішує задачу комунікації між об'єктами, але з різними компромісами.

Delegate оптимальний, коли потрібно передати серію пов'язаних подій одному отримувачу. NotificationCenter кращий для broadcast-сповіщень. Closure — для простих асинхронних операцій, таких як completion handler в URLSession.

Реалізація Delegate в Objective-C

Objective-C використовує @protocol та @optional для оголошення делегатів. На відміну від Swift, всі методи протоколу за замовчуванням опціональні. Ключова відмінність — виклик respondsToSelector: перед відправкою повідомлення делегату, оскільки метод може бути не реалізований.

@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];
    }
    // асинхронне завантаження зображення
}
@end

Ключова відмінність Objective-C: перед викликом опціонального методу необхідна перевірка respondsToSelector:. В Swift опціональні методи протоколу виключають цю перевірку — optional chaining (?.) автоматично обробляє випадок відсутності реалізації.

Типові помилки при роботі з делегатами

Помилки використання делегатів призводять до витоків пам'яті, падіння додатку та неочевидних багів. Розглянемо п'ять найпоширеніших проблем.

Сильне посилання на делегата

Retain cycle — найпоширеніша помилка. Якщо властивість delegate оголошено як strong, а делегат своєю чергою володіє об'єктом-власником, утворюється цикл утримання. Обидва об'єкти ніколи не будуть звільнені з пам'яті. Рішення: завжди оголошувати делегата як weak var в Swift або @property (weak) в Objective-C.

Делегат не обнулений після dealloc

Якщо об'єкт-власник переживає делегата, а посилання залишилося, виклик методу делегата призведе до EXC_BAD_ACCESS. Weak-посилання вирішує цю проблему автоматично: після звільнення делегата властивість стає nil. Однак у багатопотокових сценаріях варто додатково перевіряти делегата в головному потоці.

Надмірна кількість методів у протоколі

Протокол з 20+ методами порушує принцип розділення інтерфейсів (ISP). UITableViewDelegate містить близько 30 опціональних методів — це історично сформований виняток. У власних протоколах краще розділити відповідальність на кілька дрібних протоколів, кожен зі своєю роллю.

Приклади Delegate в системних API iOS

Системні API Apple активно використовують патерн Delegate. Розглянемо три ключові приклади з UIKit, які зустрічаються в кожному iOS-додатку.

Кожен із цих протоколів реалізує різні аспекти поведінки: UITableViewDelegate керує зовнішнім виглядом та реакцією на дотики, UITextFieldDelegate контролює введення тексту, URLSessionDelegate обробляє мережеві події. Це демонструє гнучкість патерну: делегат може бути адаптований під будь-яку область відповідальності.