Swift 面向协议编程/组件化

得益于面向对象语言的特性 (封装、继承、多态) 在我们熟悉的设计模式中渐渐形成统一的软件开发思想，但是由于OC的局限性, 使得iOS开发组件化编程变得十分繁琐，需要将一些功能拆分为类，在抽取某些功能作为基类的不断运用中，代码的可移植性逐渐减弱。就如同一棵树，从主干到各个分支，每个分支再长成细枝末叶。代码的耦合性也相应增加。随着苹果 swift 语言的推出，对于传统OC 语言取其精华，弃其糟粕。加上开源社区众大神的齐力维护。逐渐成为一门非常优秀的高级语言。其中Swift中的面向协议编程思想就是其中很有代表性的一项优秀组成部分。

Swift的 POP 是使用了继承的思想，它模拟了多继承关系，实现了代码的跨父类复用，同时也不存在 is-a 关系。swift中主类和 extension扩展类的协同工作，保留了在主类中定义方法在所继承的类中进行实现的特性，又新增了在 extension拓展类中定义并实现的方法在任何继承自此协议的类中可以任意调用，从而实现组件化编程。

两个简单的使用场景可以充分体现swift组件化编程的优势：

1.实现一个能抖动的 View

让我们假设你的产品经理过来和你说，“我们在点击那个按钮时候出现一个视图，而且它会抖动。” 这是一个非常常见的动画，比如，在你的密码输入框上 – 当用户输入错误密码时，它就会抖动。

我们常常都是从 Stack Overflow 开始的(笑)。一些人可能已经有了 Swift 抖动对象的基础代码。一些人甚至都有 Swift 的抖动对象的代码，我想都不用想，只要稍稍修改一下。最难的部分当然是架构：我在哪里集成这些代码呢？

//  FoodImageView.swift

import UIKit

class FoodImageView: UIImageView {
    func shake() {
        let animation = CABasicAnimation(keyPath: "position")
        animation.duration = 0.05
        animation.repeatCount = 5
        animation.autoreverses = true
        animation.fromValue = NSValue(CGPoint: CGPointMake(self.center.x - 4.0, self.center.y))
        animation.toValue = NSValue(CGPoint: CGPointMake(self.center.x + 4.0, self.center.y))
        layer.addAnimation(animation, forKey: "position")
    }
}

我将创建一个 UIImageView 的子类，创建我的 FoodImageView 然后增加一个抖动的动画：

//  ViewController.swift

import UIKit

class ViewController: UIViewController {

    @IBOutlet weak var foodImageView: FoodImageView!

    @IBAction func onShakeButtonTap(sender: AnyObject) {
        foodImageView.shake()
    }
}

在我的 view controller 里面，在 interface builder 里我连接我的 view，把它做为 FoodImageView 的子类，我有一个 shake 函数，然后完成了！。10 分钟我就完成了这个功能。我很开心，我的代码工作得很正常。

然后，你的产品经理过来说，”你需要在抖动视图的时候抖动按钮。” 然后我回去对按钮做了同样的事情。

//  ShakeableButton.swift

import UIKit

class ActionButton: UIButton {

    func shake() {
        let animation = CABasicAnimation(keyPath: "position")
        animation.duration = 0.05
        animation.repeatCount = 5
        animation.autoreverses = true
        animation.fromValue = NSValue(CGPoint: CGPointMake(self.center.x - 4.0, self.center.y))
        animation.toValue = NSValue(CGPoint: CGPointMake(self.center.x + 4.0, self.center.y))
        layer.addAnimation(animation, forKey: "position")
    }
}

新建UIImageView子类，创建一个按钮，增加一个 shake() 函数，和我的 ViewController。现在我能抖动我的 foodImageView 和 Button 了，完成了。

//  ViewController.swift

class ViewController: UIViewController {

    @IBOutlet weak var foodImageView: FoodImageView!
    @IBOutlet weak var actionButton: ActionButton!

    @IBAction func onShakeButtonTap(sender: AnyObject) {
      foodImageView.shake()
      actionButton.shake()
    }
}

幸运的是，这会给你一个警告：我在两个地方重复了抖动的代码。如果我想改变抖动的幅度，我需要改两处代码，这很不好。

//  UIViewExtension.swift

import UIKit

extension UIView {

    func shake() {
        let animation = CABasicAnimation(keyPath: "position")
        animation.duration = 0.05
        animation.repeatCount = 5
        animation.autoreverses = true
        animation.fromValue = NSValue(CGPoint: CGPointMake(self.center.x - 4.0, self.center.y))
        animation.toValue = NSValue(CGPoint: CGPointMake(self.center.x + 4.0, self.center.y))
        layer.addAnimation(animation, forKey: "position")
    }
}

作为一个优秀的程序员，我们马上会意识到这点，而且试图重构。如果你以前使用过 Objective-C，我会创建一个 UIView 的类别，在 Swift 里面，这就是扩展。

我能这样做，因为 UIButton 和 UIImageView 都是 UI 视图。我能扩展 UI 视图而且增加一个 shake 函数。现在我仍然可以给我的按钮和图像视图都加上其他的逻辑，但是 shake 函数就到处都是了。

class FoodImageView: UIImageView {
    // other customization here
}

class ActionButton: UIButton {
    // other customization here
}

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet weak var foodImageView: FoodImageView!
    @IBOutlet weak var actionButton: ActionButton!

    @IBAction func onShakeButtonTap(sender: AnyObject) {
        foodImageView.shake()
        actionButton.shake()
    }
}

马上我们就能发现可读性很差了。例如，对于 foodImageView 和 actionButton 来说，你看不出来任何抖动的意图。整个类里面没有任何东西能告诉你它需要抖动。这样表意不明确，因为别处可能会随机存在一个抖动函数，你甚至不知道它是从哪里来的。

最主要的是，如果你常常为类别和 UIView 的扩展这样做的话，你可能会有更好的办法。在你增加了 shake 函数的地方，就成了所谓的科学怪人的垃圾场。然后有人来和你说， “我想要一个可调暗的视图”，然后你增加一个 dim 函数和其他别处随机的调用函数。这样，代码文件文件就会变成一个很长的垃圾文件，因为这些随机调用的事情都是在 UI View 里面完成，尽管有些时候也许只有一两个地方需要这么做，这导致代码变得不可读，难以查看。我们该如何改变这点呢？

这是一次面向协议编程的演讲，我们当然会用到协议。首先我们创建一个 Shakeable 的协议：

//  Shakeable.swift

import UIKit

protocol Shakeable { }

extension Shakeable where Self: UIView {

    func shake() {
        // implementation code
    }
}

在协议扩展的帮助下，你可以把它们限制在一个特定的类里面。在这个例子里面，我能抽出我的 shake 函数，然后用类别，我能说这是我们需要遵循的唯一的东西，只有 UI 视图会有这个函数。

你仍然可以使用你原来想用的同样强大的扩展功能，但是你有协议了。任何遵循协议的非视图不会工作。只有视图才能有这个 shake 的默认实现。

class FoodImageView: UIImageView, Shakeable {

}

class ActionButton: UIButton, Shakeable {

}

我们可以看到 FoodImageView 和 ActionButton 会遵循 Shakeable 协议。它们会有 shake 函数，现在的可读性强多了 –- 我可以理解 shaking 是有意存在的。如果你在别处使用视图，我需要想想，”在这也需要抖动吗？”。它增强了可读性，但是代码还是闭合的和可重用的。

假设我们想抖动和调暗视图。我们会有另外一个协议，一个 Dimmable 协议，然后我们可以为了调暗做一个协议扩展。再强调一遍，通过看类的定义来知晓这个类的用途，这样意图就会很明显了。

1
2
3

class FoodImageView: UIImageView, Shakeable, Dimmable {

}

关于重构，当产品经理说 “我不想要抖动了” 的时候，你只需要删除相关的 Shakeable 协议就好了。

1
2
3

class FoodImageView: UIImageView, Dimmable {

}

现在它只能调暗了。功能插拔是非常容易的，通过使用协议我们很容易获得乐高似的架构。如果你想学习使用协议的其他更强大的使用方式，可以看看这篇文章，然后尝试创建一个有过渡效果的可调暗的视图。

2.xib 加载 UIView

我们使用XIB加载的自定义View都会使用相同的方法:

1	Bundle.main.loadNibNamed("RedView", owner: nil, options: nil)?.last

通常在自定义View的实现中定义一个类方法。
例如:

1
2
3

class func loadWithNib() -> RedView {
    return Bundle.main.loadNibNamed("RedView", owner: nil, options: nil)?.last! as! RedView
}

如果我们定义一个可从XIB加载某类的协议,在自定义类中仅仅需要遵守这个协议,无需实现协议中的方法,便可实现此协议中实现的所有方法.例如定义一个可从XIB加载的协议 NibLoadable。

import Foundation

protocol NibLoadable {

}

extension NibLoadable where Self: UIView {
    static func loadViewWithNib() -> Self {
        return Bundle.main.loadNibNamed("\(self)", owner: nil, options: nil)?.last! as! Self
    }
}

只要在xib加载的类中继承此协议。

import UIKit

class GreenView: UIView , NibLoadable {

}

就可以在需要初始化此对象时直接调用。

1	GreenView.loadViewWithNib()

写在最后，虽然Swift已经十分强大，但是技术毕竟是要为业务服务。缺少了运行时特性，也是很多项目无法从OC完全迁移到Swift的原因之一，所以在开发项目的时候需要慎重选择OC、Swift，或者在业务更新不是十分频繁的时候也可以选择OC与Swift混编（业务更新频繁的时候并不建议这么做，遇到坑耗时导致项目delay毕竟不是好事，OC虽老，尚能再战），希望今年即将发布的Swift5能够给我们带来惊喜

参考文章：

iOS-Swift 面向协议编程/组件化(模块化)编程思想
 基于 Swift 的面向协议编程
 从 Swift 的面向协议编程说开去
 Swift面向协议编程（附代码）
Swift protocol extension method dispatch