Swift - 面向协议编程（POP）

一、OOP与POP

面向对象程序设计(Object Oriented Programming) 其本质是以建立模型体现出来的抽象思维过程和面向对象的方法。模型是用来反映现实世界中事物特征的。任何一个模型都不可能反映客观事物的一切具体特征，只能对事物特征和变化规律的一种抽象，且在它所涉及的范围内更普遍、更集中、更深刻地描述客体的特征。通过建立模型而达到的抽象是人们对客体认识的深化

正是因为化零为整的功效，方便储存数据然后传输！ 面向对象的设计，在众多语言里面被采用！OC - Swift 主流方式也是 OOP. 这个相比大家已经非常熟悉了，这里也不再啰嗦。今天的主角是 POP (Protocol Oriented Programming) 一面向协议编程

面向对象的困境

王巍面向协议编程这一篇文章里面就有详细表达！

横切关注点
动态派发安全性
菱形缺陷

二、POP 面向协议编程

面向协议编程的思维，在 Swift开发中非常非常重要！可以说如果你用好了 POP 那么你的项目绝对逼格不是一个level 下面我们通过解决 OOP 问题的思路展开分析

POP 解决横切关注点

横切关注点(Cross-Cutting Concerns) 那就是我们很难在不同继承关系的类里共用代码! 现在我们通过面向协议的方式，任何遵循协议的，都可以默认添加 name属性以及sayHello()方法！

protocol LGProtocl {
    /// 协议属性
    var name: String {get}
    /// 协议方法
    func sayHello()
}

但是这里还有一个问题：缺乏实现！如果这样提供声明，我还需要在每一个类里面实现，有很多时候其实这些方法都是共有，不需要太多特定实现
幸好在 WWDC 2015 和 Swift 2 发布时，Apple 为协议引入了一个新特性一 协议扩展 它为 Swift 语言带来了一次革命性的变化。

struct LGTeacher: LGProtocl{
    var name: String
    func sayHello() {
        print("你好")
    }
}

通过协议定义，提供实现的入口，遵循协议的类型需要对其进行实现
协议扩展，为入口提供默认实现。根据入口提供额外实现

这样的操作有什么作用了？ 一万物皆 lg

// 声明协议
extension LGCompatible {
    /// Reactive extensions.
    public static var lg: LGRxSwift.Reactive<Self>.Type
    /// Reactive extensions.
    public var lg: LGRxSwift.Reactive<Self>
}
// NSObject 实现
extension NSObject : LGCompatible { }

这样完美实现了万物皆lg的特性
然后通过 LGCompatible 引申到Reactive 响应式类或者结构体
最后通过不断拓展 Reactive 的能力，就能完美切合

POP 解决动态派发安全性

对于没有实现 LGProtocl 的类型，编译器将返回错误，因此不存在消息误发送的情况

// Compiler Error: 
// 'LGTeacher' does not conform to protocol 'LGProtocl'
// protocol requires function 'sayHello()'

POP 解决菱形缺陷

最后我们看看多继承。多继承中存在的一个重要问题是菱形缺陷，也就是子类无法确定使用哪个父类的方法。在协议的对应方面，这个问题虽然依然存在，但却是可以唯一安全地确定的。

这里很遗憾POP在 解决菱形缺陷 这一点上也存在同样的BUG , 因为多个协议存在相同的协议属性、协议方法，遵循者也是无法确定的！⚠️ 我们在平时开发中一定要尽量规避同名协议遵循问题，我们在模块划分上面一定要做做到彻底，尽管 Swift 还不能很好地处理多个协议的冲突 但是我们可以在协议层功能抽层严格机智处理上浮与下沉功能。

举个例子：🌰

我们刚刚是不是做了LGCompatible, 它是我们功能的入口，万物皆lg,进来，那么这层协议只需要提供入口就完毕
同时提供接口过度能力，把 LGReactiveCompatible 的 lg 过度到 Reactive层

extension LGReactiveCompatible {
    /// Reactive extensions.
    public static var lg: Reactive<Self>.Type {
        get { return Reactive<Self>.self }
        set {// this enables using Reactive to "mutate" base type }
    }
    /// Reactive extensions.
    public var lg: Reactive<Self> {
        get { return Reactive(self) }
        set { // this enables using Reactive to "mutate" base object }
    }
}

Reactive层, 根据业务划分开来，达到逻辑代码下沉效果！

public struct Reactive<Base> {
    public let base: Base
    public init(_ base: Base) {
        self.base = base
    }
}

根据 Reactive 里面关联的 Base 类型来确定不同的响应式功能
比如：extension Reactive where Base: UISwitch 其中 UISwitch 可以换成 UITableView、UITextField、UIView ... 不断业务下沉！

相信到这里你已经感受到了面向协议编程的方便之处，但是还有一个非常重要的特性没有展现出来就是一耦合度大大降低，代码分层，逻辑更清晰

三、POP 网络

我们在实际开发中，网络请求是一个非常重要的模块

Alamofire.request("http://127.0.0.1:5000/pythonJson/")
    .validate(statusCode: 200..<300)
    .validate(contentType: ["application/json"])
    .responseData { response in
        switch response.result {
        case .success:
            print(response)
            let _ = LGLoginClient.lgJson(data: response.data)
        case .failure(let error):
            print(error)
        }
}

上面这段代码，没有错！但是如果你是一个资深iOS开发，肯定会发现问题！
如果你直接在 ViewController (代表应用层) 直接这么网络请求，耦合度是非常大的（应用层与网络层耦合在一起）
还有到处嵌套，可复用性特别低
应用层其实根本不应该关心网络请求的method、接口、参数 说白了我也不想关心
如果系统模块化处理，那我就非常 happy 😄😄😄

1️⃣：网络信息能力

enum LGHTTPMethod: String {
    case GET
    case POST
}

protocol LGRequest {
    var host: String { get }
    var path: String { get }
    var method: LGHTTPMethod { get }
    var parameter: [String: Any] { get }
    
    associatedtype Response
    func parse(data: Data) -> Response?
}

LGHTTPMethod 提供本模块LGRequest 需要的请求方法枚举
LGRequest 是登录注册模块的请求能力赋予者，通过面向协议的方式给我们的模块提供能力
Response 这个关联类型，方便后面 json 转模型，设置这个泛型类型是能够通用化

2️⃣：模块信息层

struct LGLoginRequest: LGRequest {
    typealias Response = LGPerson
    let name: String
    
    let host = "http://127.0.0.1:5000"
    var path: String {
        return "/pythonJson/getTeacherInfo/?username=\(name)"
    }
    let method: LGHTTPMethod = .GET
    let parameter: [String: Any] = [:]
    
    func parse(data: Data) -> LGPerson? {
        return LGPerson(data: data)
    }
}

LGLoginRequest 遵循 LGRequest 获得host、path、method、parameter、parse 处理能力，在这里可以直接处理，就不需要到应用层再去传值！

3️⃣：网络请求能力

extension LGRequest {
    func send(handler: @escaping (Response?) -> Void) {
        let url = URL(string: host.appending(path))!
        var request = URLRequest(url: url)
        request.httpMethod = method.rawValue
        let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) {
            data, response, error in
            if let data = data, let res = self.parse(data: data) {
                DispatchQueue.main.async { handler(res) }
            } else {
                DispatchQueue.main.async { handler(nil) }
            }
        }
        task.resume()
    }
}

因为面向协议，我们利用协议提供公用网络请求能力
其中 Response 就是相应模型的具体类型

4️⃣：应用层调用

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    let request = LGPersonRequest(name: "Cooci")
    request.send { (person) in
        self.updataUI(person: person!)
    }
}

应用层与网络层完全分隔开来
应用层只提供必要的参数信息，具体调用哪个接口，怎么处理交给下层
LGPersonRequest 模块信息处理提供层
LGPersonRequest 同时还具备调用网络能力

5️⃣：POP网络优化重构

很显然我们的 LGRequest 这个家伙的能力太强了！能提供信息，还能发起请求，连序列化的处理能力也是由LGRequest提供！优化重构迫在眉睫。。。。

1：信息提供能力者

protocol LGRequest {
    var path: String { get }
    var method: LGHTTPMethod { get }
    var parameter: [String: Any] { get }
    
    associatedtype Response: LGDecodable
}

struct LGPersonRequest: LGRequest {
    typealias Response = LGPerson
    
    let name: String
    var path: String {
        return "/pythonJson/getTeacherInfo/?username=\(name)"
    }
    let method: LGHTTPMethod = .GET
    let parameter: [String: Any] = [:]
}

把公共提供的 host 提取出去
不再提供 LGRequest 网络请求能力
序列化交付给具体的模型，提供一个序列化能力 LGDecodable

protocol ClientProtocol {
    var host: String { get }
    func send<T: LGRequest>(_ r: T, handler: @escaping (T.Response?) -> Void)
}


class LGClient: ClientProtocol{
    static let manager = LGClient()
    let host: String = "http://127.0.0.1:5000"
    
    func send<T>(_ r: T, handler: @escaping (T.Response?) -> Void) where T : LGRequest {
        
        let url = URL(string: host.appending(r.path))!
        var request = URLRequest(url: url)
        request.httpMethod = r.method.rawValue
        let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) {
            data, response, error in
            if let data = data, let res = T.Response.parse(data: data) {
                DispatchQueue.main.async { handler(res) }
            } else {
                DispatchQueue.main.async { handler(nil) }
            }
        }
        task.resume()
    }
}

提供一个网络管理类 LGClient
管理网络请求能力和公共提供参数

2：网络能力提供者

class LGLoginClient: LGClient {
    
    override func send<T>(_ r: T, handler: @escaping (T.Response?) -> Void) where T : LGRequest {
        
        switch r.path {
        case let string where string.contains("/pythonJson/getTeacherInfo"):
            print("123456")
            handler(nil)
        default:
            let url = URL(string: host.appending(r.path))!
            var request = URLRequest(url: url)
            request.httpMethod = r.method.rawValue
            let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) {
                data, response, error in
                if let data = data, let res = T.Response.parse(data: data) {
                    DispatchQueue.main.async { handler(res) }
                } else {
                    DispatchQueue.main.async { handler(nil) }
                }
            }
            task.resume()
        }

    }
}

模块网路能力层LGLoginClient重写，根据不同的接口分块处理
其中序列化层交给泛型模型 (T.Response) 处理
当然大家这里还可以将网络能力继续下沉，就给具体网络综合请求者去处理

3：序列化能力提供层

extension LGPerson: LGDecodable {
    static func parse(data: Data) -> LGPerson? {
        return LGPerson(data: data)
    }
}

这里序列化就简单表达了，大家可以调用一些优化的三方框架

6️⃣：小结

POP网络，让应用层与网络层完全脱离！
面向协议的编程方式来提供能力，大大拓展了复用性，同时耦合度也得以处理！
同时这个模型（应用层 -> 信息提供层 -> 网络层）编程思维也是比较容易理解，操作更容易上手！
还有这样的编程习惯也符合开发流程（一般都是由后台开发人员做出相应接口，我们才会去做网络调试）
后期维护简单，后期更改，我们只需要对信息提供层处理响应配置，根本不需要去动应用层或者网络层
当然这也是主流开发思维，作为一名中高级iOS开发人员不动 POP网络编程那么我估计你需要好好学习咯！💪💪💪

最近有从朋友那里拿到一些iOS面试题总结的pdf文档！因为平台不能发送文件，需要的朋友可以添加QQ群：679884541，群里面都是iOS开发者，有什么问题和牢骚大家一起交流吧！