Swift vs. Kotlin 漫谈系列之接口

Kotlin 君和 Swift 君在一个团队一起开发已经很久了，由于平台的差异性，他们经常会进行一些技术上的交流（PK），「Kotlin vs. Swift」 系列就是他们在互相切磋时的语录。内容会由简及深，慢慢深入。

技术漫谈

Swift:

Hi,Kotlin 君,Swift 4 发布了，我们今天就基于 Swift 4 的新语法来讨论一下接口吧？

Kotlin:

好啊，接口对我们开发来说是个很重要的概念。设计模式中要求我们写代码要遵循依赖倒置原则，就是程序要依赖于抽象接口，不要依赖于具体实现，也就是要求我们要面向接口编程。

Swift:

是的，在 Swift 中，接口被称为协议（即 Protocol ）,苹果大大强化了 Protocol 在这门语言中的地位，整个 Swift 标准库也是基于 Protocol 来设计的，可以说 Swift 是一门面向 protocol 编程的语言。

Kotlin:

听起来好流比，那来说说你们是怎么定义接口的？

Swift:

我们用 Protocol 关键字来定义接口：

protocol SomeProtocol {

? ? func f()

}

你们呢？

Kotlin:

我们同 Java 一样，用 interface 关键字来定义接口：

interface MyInterface {

? ? fun f()

}

Swift:

嗯，看起来就是关键字不一样。你们怎么实现接口呢？

Kotlin:

一个类要实现某个接口，需要在类型名称后加上协议名称，中间以冒号（:）分隔：

class MyClass: MyInterface {

? ? override fun f() {

? ? ? ?// 具体实现

? ? }

}

一个类或者对象可以实现一个或多个接口。实现多个接口时，各接口之间用逗号（,）分隔.

Swift:

我们也是一样的，只是我们不需要写 override 关键字，只有当子类复写父类的方法或计算属性时才需要用 override 修饰。另外，我们还可以通过扩展类型来实现协议：

class MyClass {

? ? //...类的定义

}

extension MyClass: SomeProtocol {

? ? func f() {

? ? ? ? // 具体实现

}

Kotlin:

这意味着你们不用修改原有类型，就可以让原有类型符合某个协议了，甚至可以扩展标准库中的某个基础类型来实现自定义的协议。这很符合开闭原则嘛。

Swift:

是啊，牛不牛 。

我们实现协议的类型除了 class 外，还可以是 struct 或 enum。

Kotlin:

Kotlin 没有结构体的概念， enum 也可以实现接口。

来说说你们的接口中可以声明哪些东西吧？

Swift:

我们可以在协议中声明属性和方法，用 var 关键字来声明变量属性，并在属性声明后加上 { set get } 来表示属性是可读可写的，用 { get } 来表示属性是只读的。

协议里面声明的属性和方法一定是抽象的，不能有实现，由符合协议的类型来提供所有属性和方法的实现。

Kotlin:

我们也可以声明属性和方法，而且 Kotlin 可以直接在接口中为属性和方法提供默认实现：

interface MyInterface {

? ? val prop: Int // 抽象的

? ? val propertyWithImplementation: String

? ? ? ? get() = "foo"

? ? fun foo() {

? ? ? ? print(prop)

? ? }

}

class MyClass : MyInterface {

? ? override val prop: Int = 29

}

Swift:

虽然我们不能在协议中直接提供属性和方法的默认实现，但是我们可以通过协议扩展来达到此目的。

protocol MyProtocol {

? ? var prop: Int { get set }

? ? var propertyWithImplementation: String { get }

? ? func foo()

extension MyProtocol {

? ? var propertyWithImplementation: String {

? ? ? ? return "foo"

? ??

? ? func foo() {

class MyClass: MyProtocol {

? ? var prop: Int = 29

}

Kotlin:

哇~，你们这个协议扩展有点厉害了。

Swift:

是的，正是这个特性，才使得我们面向协议编程成为可能。我们甚至可以在扩展中添加协议里没有定义过的方法和属性。

? ? func isExceed() -> Bool {

? ? ? ? return prop > 30

}

let instance = MyClass()

print(instance.isExceed())

// false

Kotlin:

这就意味着你们也有能力扩展标准库里的协议了，可以很方便的给标准库里的协议添加新的方法和属性。

Swift:

聪明，确实是这样。不仅如此，在扩展协议的时候，还可以指定一些限制条件，只有遵循协议的类型满足这些限制条件时，才能获得协议扩展提供的默认实现。

protocol TextRepresentable {

? ? var textualDescription: String { get }

struct Hamster: TextRepresentable {

? ? var name: String

? ? var textualDescription: String {

? ? ? ? return "A hamster named (name)"

extension Collection where Iterator.Element: TextRepresentable {

? ? ? ? let itemsAsText = self.map { $0.textualDescription }

? ? ? ? return "[" + itemsAsText.joined(separator: ",") + "]"

let hamsters = [Hamster(name: "Jim"),Hamster(name: "Merry")]

print(hamsters.textualDescription)

// [A hamster named Jim,A hamster named Merry]

这里扩展了 Swift 标准库中的 Collection 协议，但是限制只适用于集合中的元素遵循了 TextRepresentable 协议的情况。 因为 Swift 中 Array 符合 Collection 协议，而 Hamster 类型又符合 TextRepresentable 协议，所以 hamsters 可以使用 textualDescription 属性得到数组内容的文本表示。

Kotlin:

赞啊~，你们这个协议扩展太强大了，不仅可以扩展自己定义的协议，还可以扩展标准库中的协议，怪不得苹果称 Swift 是面向协议编程的语言。

Swift 在实现多个协议时，会不会有不同协议带来同名方法或属性的冲突的问题？

Swift:

我们还不能很好地处理多个协议的冲突问题。

Kotlin:

Kotlin 可以，Kotlin 有一套规则来处理这样的冲突。在 Kotlin 中，如果一个类从它的直接超类继承相同成员的多个实现（由于接口函数可以有实现），它必须覆盖这个成员并提供其自己的实现。 为了表示采用从哪个超类型继承的实现，我们使用由尖括号中超类型名限定的 super，如 super。

open class A {

? ? open fun f() { print("A") }

? ? fun a() { print("a") }

interface B {

? ? fun f() { print("B") } // interface members are 'open' by default

? ? fun b() { print("b") }

class C() : A(),B {

? ? // The compiler requires f() to be overridden:

? ? override fun f() {

? ? ? ? super<A>.f() // call to A.f()

? ? ? ? super<B>.f() // call to B.f()

}

Swift:

这个好赞，可以不怕名字冲突了 。

Kotlin 的接口中可以声明类方法吗？

Kotlin:

Kotlin 里面已经没有类方法的概念了。

Swift:

我们可以在协议中使用 static 关键字来声明类型方法，如果实现该协议的类型是 class 类型，则在实现类中除了用 static 来修饰类型方法外，也可以使用 class关键字.

? ? static func someTypeMethod()

class SomeClass: SomeProtocol {

? ? // 这里也可以用 static 修饰，区别是 static 修饰的属性

? ? // 或方法不能被子类复写，class 修饰的可以被子类复写

? ? class func someTypeMethod() {

? ? ? ? print("type method")

}

Kotlin:

我们的接口虽然不支持类方法，但是我们可以给接口中定义的方法的参数设置默认值。

Swift:

这。。。我们不支持为协议中的方法的参数提供默认值。

Kotlin:

方法参数的默认值必须定义在接口中，在实现类或对象实现该方法时，不能为函数提供默认值。同时接口的中函数不能用 JVMOverride 注解修饰，所以接口中定义的带有默认值的参数，不能为 Java 生成重载方法，如果接口是定义在库里面，Kotlin 的实现也无法使用自动重载功能，需要手动重载。

interface IDownload{

? ? fun(url: String,isSupportBreakpointC: Boolean = true)

class DownloadImpl: IDownload{

? ? override fun(url: String,isSupportBreakpointC: Boolean){

? ? ? ??

}

Swift:

这点算你强。

我们的协议中可以定义可变方法，如果协议中定义的实例方法会改变遵循该协议的类型的实例，那么需要在该方法前加 mutating 关键字,表示可以在该方法中修改它所属的实例以及实例的任意属性的值,例如：

protocol Togglable {

? ? mutating func toggle()

enum OnOffSwitch: Togglable {

? ? case off,on

? ? mutating func toggle() {

? ? ? ? switch self {

? ? ? ? case .off:

? ? ? ? ? ? self = .on

? ? ? ? case .on:

? ? ? ? ? ? self = .off

? ? ? ? }

}

var lightSwitch = OnOffSwitch.off

lightSwitch.toggle()

// lightSwitch 现在的值为 .On

Kotlin:

我们没这特性，这点你赢了。

Swift:

岂止如此，我们的协议中还可以要求遵循协议的类型实现指定的构造器：

protocol SomeProtocol {

? ? init(someParameter: Int)

class SomeClass: SomeProtocol {

? ? required init(someParameter: Int) {

? ? ? ? // initializer implementation goes here

}

在符合协议的类中实现构造器，必须在构造器实现前加上 required 修饰符。使用 required 修饰符可以确保所有子类也必须提供此构造器实现，从而也能符合协议。 如果类已经被标记为 final，那么不需要在协议构造器的实现中使用 required 修饰符，因为 final 类不能有子类.

协议还可以为遵循协议的类型定义可失败构造器。

Kotlin:

好吧，我们不可以在接口中声明构造器。

Swift:

你们的接口可以继承吗？

Swift 中协议能够继承一个或多个其他协议，可以在继承的协议的基础上增加新的要求.

Kotlin:

当然可以，这是基本的用法好伐。

Swift:

好吧。。我们还可以通过让协议继承 AnyObject 协议来限制协议只能被 Class 类型遵循，而结构体或枚举不能遵循该协议。

Kotlin:

我们并没有这种限制，接口可以被类和枚举实现。

Swift:

你们的接口可以组合吗？

Swift 可以采用 & 符号将多个协议进行组合：

protocol Named {

? ? var name: String { get }

protocol Aged {

? ? var age: Int { get }

struct Person: Named,Aged {

? ? var name: String

? ? var age: Int

func wishHappyBirthday(to celebrator: Named & Aged) {

? ? print("Happy birthday,(celebrator.name),you're (celebrator.age)!")

let birthdayPerson = Person(name: "Malcolm",age: 21)

wishHappyBirthday(to: birthdayPerson)

// Prints "Happy birthday,Malcolm,you're 21!"

这里 wishHappyBirthday(to:) 函数的参数类型为 Named & Aged,这意味着它不关心参数的具体类型，只要参数符合这两个协议即可。当然也可以给组合的协议指定一个别名：typealias Property = Named & Aged

Kotlin:

666，你们的协议真是玩出花了，这个功能我们也没有

（编辑：李大同）

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