4-15.【协议导向编程】当多个协议同时提供相同方法的默认实现时，如何保证调用行为可预测？

一、问题本质

Swift 协议扩展的默认实现是静态派发的，不会形成真正的 override 链。
当一个类型同时 conform 多个协议，且这些协议的 extension 都提供同名方法时：

• 调用的实现取决于 变量的静态类型（compile-time 类型）
• 不存在“最具体的实现优先选择”机制
• 行为在不同上下文可能不一致 → 难以预测

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二、典型踩坑示例

protocol A {}
protocol B {}

extension A {
    func foo() { print("foo from A") }
}

extension B {
    func foo() { print("foo from B") }
}

struct X: A, B {}

let x = X()
x.foo()          // ❌ 编译错误：Ambiguous use of 'foo'

let a: A = X()
a.foo()          // 输出: foo from A

let b: B = X()
b.foo()          // 输出: foo from B

分析：

• foo() 在 A 和 B 的 extension 中都是静态方法
• X conform 两个协议 → 没有真正的 override 关系
• a.foo() 和 b.foo() 根据静态类型派发，不看 X 的真实类型
• 同一个对象，不同“视角”调用行为不同 → 不可预测

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三、工程级解决方案

✅ 方案 1：方法必须声明在协议中

protocol A {
    func foo()   // 多态点
}

protocol B {
    func foo()   // 多态点
}

extension A {
    func foo() {
        print("default foo from A")
    }
}

extension B {
    func foo() {
        print("default foo from B")
    }
}

struct X: A, B {
    func foo() {
        print("X's foo")
    }
}

let a: A = X()
let b: B = X()
a.foo()   // 输出: X's foo
b.foo()   // 输出: X's foo

✅ 原理：

• 方法声明在协议中 → 进入 witness table
• conforming 类型实现覆盖默认实现
• 多态恢复 → 输出可预测

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✅ 方案 2：明确协议调用（显式限定）

如果必须保留默认实现，可通过类型转换明确调用哪个协议的版本：

(x as A).foo()   // foo from A
(x as B).foo()   // foo from B

注意：这是“止血措施”，不推荐在大型系统广泛使用，因为容易引入隐式 bug。

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✅ 方案 3：模板方法 + 工具方法

将默认实现拆成：

• 多态点 → 协议声明
• 辅助 / 模板方法 → extension

protocol Renderer {
    func draw()
}

extension Renderer {
    func render() {
        prepare()
        draw()      // 多态点
        finish()
    }

    func prepare() { print("prepare") }
    func finish() { print("finish") }
}

• draw() 是多态点 → 可被 conforming 类型重写
• render() 是模板 → 静态派发，不破坏多态
• 多协议合并时不会冲突

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✅ 方案 4：避免多个协议 extension 提供同名默认实现

• 如果确实需要，可重构：

  • 将默认实现移到一个单独的 base protocol
  • 子协议只声明方法 → 避免多条平行静态实现

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四、总结工程经验

场景	问题	规避策略
多协议 extension 同名方法	静态派发 → 不可预测行为	方法声明在协议中 → conforming 类型覆盖
不想覆盖但需要工具方法	默认实现可能混淆	将工具方法与多态方法拆分（模板模式）
必须保持协议默认行为	平行实现冲突	显式类型转换，或重构协议层级

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五、口诀

“多协议同名方法 → 默认实现 = 静态派发 → 不可预测；
想可预测 → 协议声明 + conforming 类型实现多态；
工具方法 → extension + 模板，不做多态点。”