如何创建符合 Swift 和 Objective-C 之间共享协议的类方法？

Question

我最近一直在学习 Swift。

我决定编写一个混合 Swift/Objective-C 应用程序，该应用程序使用两种语言实现的相同算法来执行计算密集型任务。

程序计算大量素数。

我定义了一个计算对象的 Swift 和 Objective-C 版本都应该遵守的协议。

对象都是单例，所以我在Objective-C中创建了一个典型的单例访问方法：

+ (NSObject <CalcPrimesProtocol> *) sharedInstance;

整个协议如下所示：

#import <Foundation/Foundation.h>
@class ComputeRecord;

typedef void (^updateDisplayBlock)(void);
typedef void (^calcPrimesCompletionBlock)(void);

    @protocol CalcPrimesProtocol <NSObject>

- (void) calcPrimesWithComputeRecord: (ComputeRecord *) aComputeRecord
              withUpdateDisplayBlock: (updateDisplayBlock) theUpdateDisplayBlock
                  andCompletionBlock: (calcPrimesCompletionBlock) theCalcPrimesCompletionBlock;

    @optional //Without this @optional line, the build fails.
    + (NSObject <CalcPrimesProtocol> *) sharedInstance;

    @end

Objective-C 版本的类实现了上面定义的方法，不用担心。

swift版有个方法：

  class func sharedInstance() -> CalcPrimesProtocol

但是，如果我将该方法设为协议的必需方法，则会收到编译器错误“类型”CalcPrimesSwift 不符合协议“CalcPrimesProtocol”。

但是，如果我在协议中将单例类方法 sharedInstance 标记为可选，它就可以工作，并且我可以在我的 Swift 类或我的 Objective-C 类上调用该方法。

我是否错过了我的 Swift 类方法定义中的一些微妙之处？这似乎不太可能，因为我能够在我的 Swift 类或我的 Objective-C 类上调用 sharedInstance() 类方法。

您可以从 Github 下载该项目，如果您愿意，可以查看一下。它被称为SwiftPerformanceBenchmark。 （链接）

Answer 1

在 Objective-C 中，我们总是传递指针，并且指针总是可以是 nil。许多 Objective-C 程序员利用了这样一个事实：向nil 发送消息什么也没做，而是返回0/nil/NO。 Swift 处理nil 完全不同。对象要么存在（从不存在nil），要么不知道它们是否存在（这是 Swift 可选项发挥作用的地方）。

因此，在 Xcode 6.3 之前，这意味着任何使用任何 Objective-C 代码的 Swift 代码都必须将所有对象引用视为 Swift 可选项。 Objective-C 的语言规则并没有阻止对象指针成为nil。

这对于使用 Swift 的 Objective-C 协议、类等意味着什么，那就是一团糟。我们不得不在不完美的解决方案之间做出选择。

给定以下 Objective-C 协议：

@protocol ObjCProtocol <NSObject>

@required + (id<ObjCProtocol>)classMethod;
@required - (id<ObjCProtocol>)instanceMethod;
@required - (void)methodWithArgs:(NSObject *)args;

@end

我们可以接受方法定义为包含隐式展开的选项：

class MyClass: NSObject, ObjCProtocol {
    func methodWithArgs(args: NSObject!) {
        // do stuff with args
    }
}

这使得生成的代码更清晰（我们永远不必在正文中展开），但是我们将始终面临“在展开可选时发现 nil”错误的风险。

或者，我们可以将方法定义为真正的可选：

class MyClass: NSObject, ObjCProtocol {
    func methodWithArgs(args: NSObject?) {
        // unwrap do stuff with args
    }
}

但这给我们留下了很多乱七八糟的解包代码。

Xcode 6.3 修复了这个问题，并为 Objective-C 代码添加了“Nullability Annotations”。

新引入的两个关键字是nullable 和nonnull。它们在您为 Objective-C 代码声明返回类型或参数类型的地方使用。

- (void)methodThatTakesNullableOrOptionalTypeParameter:(nullable NSObject *)parameter;
- (void)methodThatTakesNonnullNonOptionalTypeParameter:(nonnull NSObject *)parameter;
- (nullable NSObject *)methodReturningNullableOptionalValue;
- (nonnull NSObject *)methodReturningNonNullNonOptionalValue;

除了这两个注解关键字之外，Xcode 6.3 还引入了一组宏，可以轻松地将大部分 Objective-C 代码标记为nonnull（完全没有注解的文件实际上被假定为nullable ）。为此，我们在部分顶部使用NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN，在我们希望标记的部分底部使用NS_ASSUME_NONNULL_END。

因此，例如，我们可以将您的整个协议封装在这个宏对中。

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@protocol CalcPrimesProtocol <NSObject>

- (void) calcPrimesWithComputeRecord: (ComputeRecord *) aComputeRecord
              withUpdateDisplayBlock: (updateDisplayBlock) theUpdateDisplayBlock
                  andCompletionBlock: (calcPrimesCompletionBlock) theCalcPrimesCompletionBlock;
+ (id <CalcPrimesProtocol> ) sharedInstance;

@end
NS_ASSUME_NONNULL_END

这与将所有指针参数和返回类型标记为nonnull (with a few exceptions, as this entry in Apple's Swift blog makes note of) 具有相同的效果。

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Xcode 6.3 之前的版本

符合 Objective-C 协议的 Swift 类必须将该协议中的任何 Objective-C 类型视为可选项。

为了解决这个问题，我创建了以下 Objective-C 协议：

@protocol ObjCProtocol <NSObject>

@required + (id<ObjCProtocol>)classMethod;
@required - (id<ObjCProtocol>)instanceMethod;
@required - (void)methodWithArgs:(NSObject *)args;

@end

然后，创建了一个继承自 NSObject 的 Swift 类，并声明自己符合 ObjCProtocol。

然后我继续输入这些方法名称并让 Swift 为我自动完成这些方法，这就是我得到的（我输入了方法主体，其余的如果自动完成）：

class ASwiftClass : NSObject, ObjCProtocol {
    class func classMethod() -> ObjCProtocol! {
        return nil
    }
    
    func instanceMethod() -> ObjCProtocol! {
        return nil
    }
    
    func methodWithArgs(args: NSObject!) {
        // do stuff
    }
}

现在，如果我们愿意，我们可以使用常规选项（使用?）代替这些自动解包的选项。编译器对两者都非常满意。关键是我们必须考虑到nil 的可能性，因为Objective-C 协议不能阻止nil 被传递。

如果这个协议是在 Swift 中实现的，我们可以选择返回类型是否是可选的，Swift 会阻止我们将 nil 返回到一个没有定义非可选返回类型的方法。