# Swift 協議
協議規定了用來實現某一特定功能所必需的方法和屬性。
任意能夠滿足協議要求的類型被稱為遵循(conform)這個協議。
類，結構體或枚舉類型都可以遵循協議，并提供具體實現來完成協議定義的方法和功能。
### 語法
協議的語法格式如下：
```
protocol SomeProtocol {
// 協議內容
}
```
要使類遵循某個協議，需要在類型名稱后加上協議名稱，中間以冒號:分隔，作為類型定義的一部分。遵循多個協議時，各協議之間用逗號,分隔。
```
struct SomeStructure: FirstProtocol, AnotherProtocol {
// 結構體內容
}
```
如果類在遵循協議的同時擁有父類，應該將父類名放在協議名之前，以逗號分隔。
```
class SomeClass: SomeSuperClass, FirstProtocol, AnotherProtocol {
// 類的內容
}
```
## 對屬性的規定
協議用于指定特定的實例屬性或類屬性，而不用指定是存儲型屬性或計算型屬性。此外還必須指明是只讀的還是可讀可寫的。
協議中的通常用var來聲明變量屬性，在類型聲明后加上{ set get }來表示屬性是可讀可寫的，只讀屬性則用{ get }來表示。
```
protocol classa {
var marks: Int { get set }
var result: Bool { get }
func attendance() -> String
func markssecured() -> String
}
protocol classb: classa {
var present: Bool { get set }
var subject: String { get set }
var stname: String { get set }
}
class classc: classb {
var marks = 96
let result = true
var present = false
var subject = "Swift 協議"
var stname = "Protocols"
func attendance() -> String {
return "The \(stname) has secured 99% attendance"
}
func markssecured() -> String {
return "\(stname) has scored \(marks)"
}
}
let studdet = classc()
studdet.stname = "Swift"
studdet.marks = 98
studdet.markssecured()
print(studdet.marks)
print(studdet.result)
print(studdet.present)
print(studdet.subject)
print(studdet.stname)
```
以上程序執行輸出結果為：
```
98
true
false
Swift 協議
Swift
```
## 對 Mutating 方法的規定
有時需要在方法中改變它的實例。
例如，值類型(結構體，枚舉)的實例方法中，將mutating關鍵字作為函數的前綴，寫在func之前，表示可以在該方法中修改它所屬的實例及其實例屬性的值。
```
protocol daysofaweek {
mutating func show()
}
enum days: daysofaweek {
case sun, mon, tue, wed, thurs, fri, sat
mutating func show() {
switch self {
case sun:
self = sun
print("Sunday")
case mon:
self = mon
print("Monday")
case tue:
self = tue
print("Tuesday")
case wed:
self = wed
print("Wednesday")
case mon:
self = thurs
print("Thursday")
case tue:
self = fri
print("Friday")
case sat:
self = sat
print("Saturday")
default:
print("NO Such Day")
}
}
}
var res = days.wed
res.show()
```
以上程序執行輸出結果為：
```
Wednesday
```
## 對構造器的規定
協議可以要求它的遵循者實現指定的構造器。
你可以像書寫普通的構造器那樣，在協議的定義里寫下構造器的聲明，但不需要寫花括號和構造器的實體，語法如下：
```
protocol SomeProtocol {
init(someParameter: Int)
}
```
### 實例
```
protocol tcpprotocol {
init(aprot: Int)
}
```
## 協議構造器規定在類中的實現
你可以在遵循該協議的類中實現構造器，并指定其為類的指定構造器或者便利構造器。在這兩種情況下，你都必須給構造器實現標上"required"修飾符：
```
class SomeClass: SomeProtocol {
required init(someParameter: Int) {
// 構造器實現
}
}
protocol tcpprotocol {
init(aprot: Int)
}
class tcpClass: tcpprotocol {
required init(aprot: Int) {
}
}
```
使用required修飾符可以保證：所有的遵循該協議的子類，同樣能為構造器規定提供一個顯式的實現或繼承實現。
如果一個子類重寫了父類的指定構造器，并且該構造器遵循了某個協議的規定，那么該構造器的實現需要被同時標示required和override修飾符：
```
protocol tcpprotocol {
init(no1: Int)
}
class mainClass {
var no1: Int // 局部變量
init(no1: Int) {
self.no1 = no1 // 初始化
}
}
class subClass: mainClass, tcpprotocol {
var no2: Int
init(no1: Int, no2 : Int) {
self.no2 = no2
super.init(no1:no1)
}
// 因為遵循協議，需要加上"required"; 因為繼承自父類，需要加上"override"
required override convenience init(no1: Int) {
self.init(no1:no1, no2:0)
}
}
let res = mainClass(no1: 20)
let show = subClass(no1: 30, no2: 50)
print("res is: \(res.no1)")
print("res is: \(show.no1)")
print("res is: \(show.no2)")
```
以上程序執行輸出結果為：
```
res is: 20
res is: 30
res is: 50
```
## 協議類型
盡管協議本身并不實現任何功能，但是協議可以被當做類型來使用。
協議可以像其他普通類型一樣使用，使用場景:
* 作為函數、方法或構造器中的參數類型或返回值類型
* 作為常量、變量或屬性的類型
* 作為數組、字典或其他容器中的元素類型
### 實例
```
protocol Generator {
typealias members
func next() -> members?
}
var items = [10,20,30].generate()
while let x = items.next() {
print(x)
}
for lists in [1,2,3].map( {i in i*5}) {
print(lists)
}
print([100,200,300])
print([1,2,3].map({i in i*10}))
```
以上程序執行輸出結果為：
```
10
20
30
5
10
15
[100, 200, 300]
[10, 20, 30]
```
## 在擴展中添加協議成員
我們可以可以通過擴展來擴充已存在類型( 類，結構體，枚舉等)。
擴展可以為已存在的類型添加屬性，方法，下標腳本，協議等成員。
```
protocol AgeClasificationProtocol {
var age: Int { get }
func agetype() -> String
}
class Person {
let firstname: String
let lastname: String
var age: Int
init(firstname: String, lastname: String) {
self.firstname = firstname
self.lastname = lastname
self.age = 10
}
}
extension Person : AgeClasificationProtocol {
func fullname() -> String {
var c: String
c = firstname + " " + lastname
return c
}
func agetype() -> String {
switch age {
case 0...2:
return "Baby"
case 2...12:
return "Child"
case 13...19:
return "Teenager"
case let x where x > 65:
return "Elderly"
default:
return "Normal"
}
}
}
```
## 協議的繼承
協議能夠繼承一個或多個其他協議，可以在繼承的協議基礎上增加新的內容要求。
```
protocol InheritingProtocol: SomeProtocol, AnotherProtocol {
// 協議定義
}
```
### 實例
```
protocol Classa {
var no1: Int { get set }
func calc(sum: Int)
}
protocol Result {
func print(target: Classa)
}
class Student2: Result {
func print(target: Classa) {
target.calc(1)
}
}
class Classb: Result {
func print(target: Classa) {
target.calc(5)
}
}
class Student: Classa {
var no1: Int = 10
func calc(sum: Int) {
no1 -= sum
print("學生嘗試 \(sum) 次通過")
if no1 <= 0 {
print("學生缺席考試")
}
}
}
class Player {
var stmark: Result!
init(stmark: Result) {
self.stmark = stmark
}
func print(target: Classa) {
stmark.print(target)
}
}
var marks = Player(stmark: Student2())
var marksec = Student()
marks.print(marksec)
marks.print(marksec)
marks.print(marksec)
marks.stmark = Classb()
marks.print(marksec)
marks.print(marksec)
marks.print(marksec)
```
以上程序執行輸出結果為：
```
學生嘗試 1 次通過
學生嘗試 1 次通過
學生嘗試 1 次通過
學生嘗試 5 次通過
學生嘗試 5 次通過
學生缺席考試
學生嘗試 5 次通過
學生缺席考試
```
## 類專屬協議
你可以在協議的繼承列表中,通過添加class關鍵字,限制協議只能適配到類（class）類型。
該class關鍵字必須是第一個出現在協議的繼承列表中，其后，才是其他繼承協議。格式如下：
```
protocol SomeClassOnlyProtocol: class, SomeInheritedProtocol {
// 協議定義
}
```
### 實例
```
protocol TcpProtocol {
init(no1: Int)
}
class MainClass {
var no1: Int // 局部變量
init(no1: Int) {
self.no1 = no1 // 初始化
}
}
class SubClass: MainClass, TcpProtocol {
var no2: Int
init(no1: Int, no2 : Int) {
self.no2 = no2
super.init(no1:no1)
}
// 因為遵循協議，需要加上"required"; 因為繼承自父類，需要加上"override"
required override convenience init(no1: Int) {
self.init(no1:no1, no2:0)
}
}
let res = MainClass(no1: 20)
let show = SubClass(no1: 30, no2: 50)
print("res is: \(res.no1)")
print("res is: \(show.no1)")
print("res is: \(show.no2)")
```
以上程序執行輸出結果為：
```
res is: 20
res is: 30
res is: 50
```
## 協議合成
Swift 支持合成多個協議，這在我們需要同時遵循多個協議時非常有用。
語法格式如下：
```
protocol<SomeProtocol, AnotherProtocol>
```
### 實例
```
protocol Stname {
var name: String { get }
}
protocol Stage {
var age: Int { get }
}
struct Person: Stname, Stage {
var name: String
var age: Int
}
func show(celebrator: protocol<Stname, Stage>) {
print("\(celebrator.name) is \(celebrator.age) years old")
}
let studname = Person(name: "Priya", age: 21)
print(studname)
let stud = Person(name: "Rehan", age: 29)
print(stud)
let student = Person(name: "Roshan", age: 19)
print(student)
```
以上程序執行輸出結果為：
```
Person(name: "Priya", age: 21)
Person(name: "Rehan", age: 29)
Person(name: "Roshan", age: 19)
```
## 檢驗協議的一致性
你可以使用is和as操作符來檢查是否遵循某一協議或強制轉化為某一類型。
* `is`操作符用來檢查實例是否`遵循`了某個`協議`。
* `as?`返回一個可選值，當實例`遵循`協議時，返回該協議類型;否則返回`nil`。
* `as`用以強制向下轉型，如果強轉失敗，會引起運行時錯誤。
### 實例
下面的例子定義了一個 HasArea 的協議，要求有一個Double類型可讀的 area：
```
protocol HasArea {
var area: Double { get }
}
// 定義了Circle類，都遵循了HasArea協議
class Circle: HasArea {
let pi = 3.1415927
var radius: Double
var area: Double { return pi * radius * radius }
init(radius: Double) { self.radius = radius }
}
// 定義了Country類，都遵循了HasArea協議
class Country: HasArea {
var area: Double
init(area: Double) { self.area = area }
}
// Animal是一個沒有實現HasArea協議的類
class Animal {
var legs: Int
init(legs: Int) { self.legs = legs }
}
let objects: [AnyObject] = [
Circle(radius: 2.0),
Country(area: 243_610),
Animal(legs: 4)
]
for object in objects {
// 對迭代出的每一個元素進行檢查，看它是否遵循了HasArea協議
if let objectWithArea = object as? HasArea {
print("面積為 \(objectWithArea.area)")
} else {
print("沒有面積")
}
}
```
以上程序執行輸出結果為：
```
面積為 12.5663708
面積為 243610.0
沒有面積
```
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