关于面向协议编程之协议扩展与动态、静态派发

在Swift 2发布时，苹果将Swift定义为一门面向协议编程的语言，协议（Protocol）在Swift中被赋予了更加强大、灵活的功能。相比于Objective-C的协议，Swift的协议不仅可以被用做代理，也可以用作对接口的抽象，代码的复用。这里主要介绍下协议的扩展与协议的动态、静态派发。

面向协议编程

在面向对象编程中，所有的功能都被封装在一个个对象中，而在面向协议编程中，功能是被定义在一个个协议中。比如吃东西，我首先要定义一个对象、比如人，然后提供一个吃东西的方法，如果我再创建一条狗，也有吃东西的动作，这个时候要么写分别写两套吃东西的代码，要么对人、狗进一步抽象，抽出更基础的动物基类，把吃东西的方法写在动物基类里，让人、狗继承自动物。

而面向协议编程则不同，我们只需要定义一个吃东西的协议，所有需要吃东西动作的类都遵循这个协议即可，不需要为了这一个动作而继承一个基类。这使得接口的定义更加灵活，轻便。同时通过协议扩展，我们可以为定义的接口提供默认现实，达到代码复用的目的。

打一个比喻，面向对象编程的继承像套娃娃，一层继承就是套一个娃娃，面向协议编程就像搭积木，一个个协议就是一个个积木，一个协议就是一块积木，通过把多个积木组合起来实现不同的功能。

协议的扩展和协议的动态、静态派发

在Swift 2中，协议加入了强大的扩展功能，通过扩展，一是可以给协议定义中的方法提供默认的实现，二是可以在扩展中添加新的方法。这使得Swift中的协议能通过协议扩展实现代码的复用。

通过协议扩展进行代码共享与继承相比，有以下几个优势：

不需要强制使用某个父类
可以让已经存在的类型遵循协议
协议既可以用于类，也可以用于结构体和枚举
通过协议，不需要处理super方法的调用问题

使用协议扩展时需要注意的一点是，在协议定义声明了的方法是动态派发的，而只是在协议扩展中添加，并没有在定义中声明的方法，是静态派发的。

动态派发的作用就是，在执行时，会先去寻找具体类型中对这个方法的现实，如果有会调用这个类型的实现，如果没有，再调用协议扩展中的实现。而静态派发，就是调用者声明的类型是什么，就去类型中找这个方法的实现，如果类型声明为协议，即使这个类型中有这个方法的现实，也只会调用协议扩展中的实现。

比如我们定义一个Animal的协议，定义了一个eat的方法，在扩展中实现了这个方法，并扩展了一个run方法，但没有在定义中声明run方法：


protocol Animal {
  func eat()
}

extension Animal {
  func eat() {
    print("Animal eat")
  }

  func run() {
    print("Animal run")
  }
}

接下来我们定义一个Person：

struct Person: Animal {

  func eat() {
    print("Person eat")
  }

  func run() {
    print("Person run")
  }
}

然后用Person创建一个Animal类型的实例，分别调用eat, run方法：


let animal: Animal = Person()
animal.eat()
animal.run()

会发现，执行eat方法时，调用的是Person的实现，执行run方法时，调用的是Animal扩展中的实现。如果把animal的类型指定去掉，通过类型推断，它就是Person类的实例，这时执行run方法，就会调用Person的实现。这就是协议的动态派发和静态派发。

需要注意的一点是，如果你在扩展中为协议的某些方法提供了默认实现，最好要在文档中说明遵循这个协议，需要实现哪些方法，不然一旦协议的方法变多，变复杂，没有文档说明，很难搞清楚到底要实现哪些方法。

协议的关联类型和`Self`

带有关联类型的协议和普通的协议是不同的，普通的协议可以作为一个单独的类型，像上面的例子中Animal就是普通协议，let animal: Animal中animal就能指定它是Animal类型，但如果带有关联类型，就不能被当做独立的类型来使用。和关联类型一样，带有Self的协议也是不能被当做独立的类型来使用。

面向协议编程

协议的扩展和协议的动态、静态派发

协议的关联类型和Self

协议的关联类型和`Self`