Protocol 協定

Protocol 是 Swift 重要的核心功能之一，那什麼是 Protocol ？

Protocol 有點像是一個房子藍圖，藍圖裡規範了房子所需具備的特性，可能要有門、窗物、煙囪或是其他物品，等同於在協定中定義了可以使用的屬性或是方法，如果你實作了協定，你就得依照協定中所定義的屬性、方法，依照這個房子藍圖，建立裡面該有的東西，按圖施工。

Protocol 的語法

protocol 協定名稱 {
    ...
}

透過 protocol 關鍵字來建立一個協定，Protocol 可以被視為是一種型別，至於 Protocol 的 Naming Conventions 最主要的有幾個重點：

• 協定名稱需要符合 UpperCamelCase 命名規則
  • Collection、StringProtocol ...
• 假定描述某個特定集合，最好是定義為名詞
  • People、Car、Animals ...
• 假定描述的是一種功能性，可以使用 able、ible 或是 ing 作為後綴詞
  • Equatable、Comparable、ProgressReporting ...
• 協定中的屬性或是方法等，需要符合 lowerCamelCase 命名規則
  • getResult、isHittable ...

那要怎麼去實作特定的 Protocols？

Protocol 可以被任何已封裝的特定型別來採用，舉凡 Enumeration、Class 以及 Struct，都可以實作協定。

小知識 1：何謂封裝？

封裝 ( Encapsulation )，OOP 三大特性之一，透過封裝可以把一些實作細節包裝起來不讓外部知道，只需提供使用者需要知道的介面來讓外部存取。

聽完還是霧煞煞，舉個最經典的例子：電視遙控器。

我們在使用電視遙控器，只會看到有開關鍵、數字鍵以及其他功能鍵，然而我只需要知道我按下開關鍵，電視會被開啟或是關閉；按下數字鍵，可以轉換電視台，至於按下按鍵後，裡面電路板的運作原理，使用者不需要知道，透過封裝把元件及電路板隱藏起來，提供了幾個按鍵給使用者使用，這就是封裝。

就像《 Swift Class 與 Struct 快樂二選一：Class 篇 》，有一個汽車的類別，我們可以透過 engineStart() 來發動引擎，然而我們不必知道它是如何發動引擎。

至於要實作 Protocol 的方式跟 Class 繼承很像，可以說是一模一樣，就是使用 : Procotol 來實作協定，我們就以 struct 當作範例：

struct 結構名稱: 協定 {
    ...
}

而且這裡有個比較重要的是 Class 繼承只允許繼承一個父類別，但是這裏允許實作多個 Protocol：

struct 結構名稱: 協定1, 協定2, 協定3... {
    ...
}

如果是 Class 可以同時繼承以及實作 Protocols，但是有一個原則就是，先繼承後實作 Protocols，所以要繼承的父類別必須寫在第一個，後面才是要實作的 Protocols：

class 類別名稱: 父類別, 協定1, 協定2... {
    ...
}

Protocol 的屬性

Protocol 有點像是一個房子藍圖，藍圖裡規範了房子所需具備的特性，可能要有門、窗物、煙囪或是其他物品，等同於在協定中定義了可以使用的屬性或是方法

在藍圖提到你可能要有個門，可能要有個窗戶，至於真正你要如何做出這個門，要使用什麼材質，要怎麼裝上去，這都是藍圖上不會提到的。

Protocol 也是一樣的概念，不會去定義屬性的初始值，只需要定義好屬性的名稱及型別，還可以透過 get 和 set 來定義屬性的存取性。

protocol 協定名稱 {
    var 唯讀變數: 型別 { get }
    var 可讀寫變數: 型別 { get set }
}

protocol Person {
    var name: String { get set }
    var sex: String { get }
}

struct 人: Person {
    var name: String
    var sex: String { "male" }
}

let andrew = 人(name: "安竹皮皮")
print(andrew.name, andrew.sex)

Person 這個協定中定義了兩個屬性：name 和 sex，因為 Andrew 遵循了 Person Protocol，所以就必須使用 name 及 sex 屬性。

Protocol 的方法

在 Protocol 中除了可以定義屬性之外，當然也可以定義方法，在 Protocol 的方法一樣只需要定義方法名稱，不需要加上 {} 來定義好方法需要做的事情：

protocol 協定名稱 {
    func 方法名稱 -> 型別
}

也可以指定回傳值的型別，來看一個例子：

protocol Propeller {
    static func fly()
}

struct Person: Propeller {
    static func fly() {
        print("I can fly!")
    }
}

Person.fly()

有一個 Propeller Protocol，若要實作這個協定，就必須建立 fly() 的型別方法，也是可以使用 static 屬性或是方法，所以 Person 有了 Propeller 他就擁有 fly() 的技能，有點像模組的概念，我如果想要會飛，就加上一個會飛的模組，然而就可以飛了。

Protocol 的建構式

在 Protocol 中一樣可以定義建構式，不過也是不用加上 {}：

protocol 協定 {
    init(參數1: 型別, 參數2: 型別...)
}

但是在實作上就有些許的差別，如果實作某個特定 Protocol 其中的建構式，前面必須加上 required 的前綴字：

protocol Person {
    var name: String { get set }
    var sex: String { get set }
    init(name: String, sex: String)
}

class 人: Person {
    var name: String
    var sex: String
    
    required init(name: String, sex: String) {
        self.name = name
        self.sex = sex
    }
}

let andrew = 人(name: "安竹皮皮", sex: "male")
print(andrew.name, andrew.sex)

如果在子類別中要修改父類別的建構子，同時又要實作協定中的建構子的話，這時候就是必須加上 required override 的前綴字：

protocol Person {
    var name: String { get set }
    var sex: String { get set }
    init(name: String, sex: String)
}

class 人 {
    var name: String
    var sex: String
    
    init(name: String, sex: String) {
        self.name = name
        self.sex = sex
    }
}

class 亞洲人: 人, Person {
    required override init(name: String, sex: String) {
        super.init(name: name, sex: sex)
        print("亞洲人 Instance 已建立")
    }
}

let andrew = 亞洲人(name: "安竹", sex: "male")
// 亞洲人 Instance 已建立

print(andrew.name, andrew.sex)
// 安竹 male

以上就是 Protocol 基本介紹，但其實只有 Protocol 並不能使它成為 Swift 強大的功能之一，最方便的是擴展協定，可以依照不同的情況及使用方式，適度的調整，Extension 會在下一篇來介紹。