swift - Swift 2.0 协议(protocol)扩展和 Java/C# 抽象类之间有区别吗？

Question

随着 Swift 2.0 中协议(protocol)扩展的加入，协议(protocol)似乎已经基本变成了 Java/C# 抽象类。我能看到的唯一区别是抽象类仅限于单一继承，而 Swift 类型可以符合任意数量的协议(protocol)。

这是对 Swift 2.0 中协议(protocol)的正确理解，还是有其他差异？

Answer 1

有几个重要的区别......

协议(protocol)扩展可以与 value types 一起使用以及类(class)。

值类型是结构和枚举。例如，您可以扩展 IntegerArithmeticType 添加 isPrime所有整数类型的属性( UInt8 、 Int32 等)。或者，您可以将协议(protocol)扩展与结构扩展相结合，为多种现有类型添加相同的功能——例如，为 CGPoint 添加向量算术支持。和 CGVector .

Java 和 C# 在语言级别上并没有真正的用户可创建/可扩展的“纯旧数据”类型，因此这里并没有真正的类似物。 Swift 大量使用值类型——与 ObjC、C# 和 Java 不同，在 Swift 中甚至集合都是写时复制值类型。这有助于解决很多关于可变性和线程安全的问题，因此创建自己的值类型而不是总是使用类可以帮助您编写更好的代码。 (请参阅来自 WWDC15 的 Building Better Apps with Value Types in Swift。)

可以限制协议(protocol)扩展。

例如，您可以有一个向 CollectionType 添加方法的扩展。仅当集合的基础元素类型满足某些条件时。这是一个查找集合中最大元素的方法——在数字或字符串的集合上，这个属性出现了，但在一个集合上，比如，UIView s (不是 Comparable )，则此属性不存在。

extension CollectionType where Self.Generator.Element: Comparable {
    var max: Self.Generator.Element {
        var best = self[self.startIndex]
        for elt in self {
            if elt > best {
                best = elt
            }
        }
        return best
    }
}

(帽子提示:这个例子就在今天出现在优秀的 NSBlog 上。)

在这些 WWDC15 演讲中，还有一些约束协议(protocol)扩展的好例子(可能还有更多，但我还没有 catch 视频):

Protocol-Oriented Programming in Swift

Swift in Practice

抽象类——在任何语言中，包括 ObjC 或 Swift，它们是一种编码约定而不是语言特性——沿着类继承线工作，所以所有的子类都继承了抽象类的功能，不管它是否有意义。

协议(protocol)可以选择静态或动态调度。

这个更令人头疼，但如果使用得当，它会非常强大。这是一个基本示例(再次来自 NSBlog ):

protocol P {
    func a()
}
extension P {
    func a() { print("default implementation of A") }
    func b() { print("default implementation of B") }
}
struct S: P {
    func a() { print("specialized implementation of A") }
    func b() { print("specialized implementation of B") }
}

let p: P = S()
p.a() // -> "specialized implementation of A"
p.b() // -> "default implementation of B"

正如 Apple 在 Protocol-Oriented Programming in Swift 中所指出的那样，您可以使用它来选择哪些功能应该是采用协议(protocol)的客户端可以自定义的覆盖点，哪些功能应该始终是协议(protocol)提供的标准功能。

一个类型可以从多个协议(protocol)中获得扩展功能。

正如您已经注意到的，协议(protocol)一致性是多重继承的一种形式。如果您的类型符合多个协议(protocol)，并且这些协议(protocol)具有扩展，则您的类型将获得所有满足其约束的扩展的功能。

您可能知道为类提供多重继承的其他语言，这会打开一个丑陋的蠕虫 jar 头，因为您不知道如果从具有相同成员或函数的多个类继承会发生什么。 Swift 2 在这方面要好一些:

协议(protocol)扩展之间的冲突是 always resolved in favor of the most constrained extension .因此，例如， View 集合上的方法总是胜过任意集合上的同名方法(反过来又胜过任意序列上的同名方法，因为 CollectionType 是 SequenceType 的子类型)。

调用否则会发生冲突的 API 是编译错误，而不是运行时歧义。

协议(protocol)(和扩展)不能创建存储。

协议(protocol)定义可以要求采用该协议(protocol)的类型必须实现一个属性:

protocol Named {
    var name: String { get } // or { get set } for readwrite 
}

采用该协议(protocol)的类型可以选择将其实现为存储属性还是计算属性，但无论哪种方式，采用类型都必须声明其实现属性。

扩展可以实现计算属性，但扩展不能添加存储属性。无论是协议(protocol)扩展还是特定类型(类、结构或枚举)的扩展，都是如此。

相比之下，类可以添加存储属性以供子类使用。虽然 Swift 中没有语言特性来强制父类(super class)是抽象的(也就是说，你不能让编译器禁止实例创建)，但如果你想利用这种能力，你总是可以非正式地创建“抽象”父类(super class).