День 13 — Протоколы и расширения

Protocol описывает способности типа, не диктуя, как они реализованы. Extension добавляет возможности существующему типу. Вместе они позволяют писать гибкий код без обязательного наследования.

Protocol как контракт

protocol Vehicle {
    var name: String { get }
    var currentPassengers: Int { get set }
    func estimateTime(for distance: Int) -> Int
    func travel(distance: Int)
}

{ get } требует чтение property, { get set } — чтение и запись. Protocol не хранит данные и не содержит обычной реализации; он перечисляет требования.

Соответствие protocol

struct Car: Vehicle {
    let name = "Автомобиль"
    var currentPassengers = 1

    func estimateTime(for distance: Int) -> Int {
        distance / 80
    }

    func travel(distance: Int) {
        print("Едем \(distance) км")
    }
}

После : Vehicle компилятор проверяет все требования. Если забыть method или выбрать неверный тип property, код не соберётся.

Функция принимает protocol

Код может работать с любой реализацией общей способности.

func commute(distance: Int, using vehicle: any Vehicle) {
    if vehicle.estimateTime(for: distance) > 2 {
        print("Долго добираться")
    } else {
        vehicle.travel(distance: distance)
    }
}

var car = Car()
commute(distance: 120, using: car)

any Vehicle означает значение некоторого типа, который соответствует Vehicle. Если важен конкретный тип и производительность, Swift также поддерживает generics с some Vehicle, но для начала важнее понять сам контракт.

Несколько protocols

Тип может соответствовать нескольким protocols.

protocol Named {
    var name: String { get }
}

protocol Identifiable {
    var id: Int { get }
}

struct User: Named, Identifiable {
    let name: String
    let id: Int
}

Protocol composition для параметра записывается как Named & Identifiable.

Extensions

Extension добавляет computed properties и methods существующему типу.

extension String {
    var trimmed: String {
        trimmingCharacters(in: .whitespacesAndNewlines)
    }

    mutating func trim() {
        self = trimmed
    }
}

var title = "  Swift  "
print(title.trimmed)
title.trim()

Extension не может добавить stored property, потому что это изменило бы размер уже существующего типа.

Улучшение читаемости

extension Collection {
    var isNotEmpty: Bool {
        !isEmpty
    }
}

let names = ["Анна"]
if names.isNotEmpty {
    print("Список заполнен")
}

Расширение Collection работает с Array, Set и другими коллекциями.

Protocol extensions

Extension protocol может предоставить реализацию по умолчанию.

protocol Person {
    var name: String { get }
    func sayHello()
}

extension Person {
    func sayHello() {
        print("Привет, я \(name)")
    }
}

struct Employee: Person {
    let name: String
}

let employee = Employee(name: "Лена")
employee.sayHello()

Employee получает готовое поведение, но может написать собственный sayHello().

Это отличается от inheritance: один struct может соответствовать нескольким protocols, а общая реализация не создаёт общей ссылочной идентичности.

Opaque return types: some

Запись some Protocol скрывает конкретный тип результата, но гарантирует один стабильный тип, соответствующий protocol.

func makeVehicle() -> some Vehicle {
    Car()
}

SwiftUI использует some View, потому что точные типы составных интерфейсов бывают огромными, а вызывающему коду достаточно знать, что результат — View.

Зачем protocols нужны в SwiftUI?

struct ContentView: View {
    var body: some View {
        Text("Hello")
    }
}

View — protocol из SwiftUI. Запись struct ContentView: View означает: «ContentView обязуется выполнить требования protocol View». Основное требование — property body, возвращающая другой View.

Ты уже знаешь сам механизм соответствия. В SwiftUI новым является конкретный protocol View и набор готовых types, которые ему соответствуют.

Посмотреть разбор строки в Project 1 — WeSplit →

🛠 Посмотреть применение

Где это используется?

Protocols становится частью настоящего интерфейса уже в первых проектах.

• Project 1 — WeSplit →Приложение для разделения счёта между людьми и расчёта чаевых.
• Project 2 — Guess the Flag →Игра-викторина: выбери правильный флаг и получи обратную связь.
• Project 3 — Views and Modifiers →Разбор composition, custom modifiers и того, как SwiftUI строит интерфейс.

⌁

Практика

Checkpoint

Условие

Создайте protocol Building с properties количества комнат, стоимости и имени агента, а также method для печати описания. Реализуйте его в types House и Office.

Что нужно знать

• требования protocol;
• соответствие нескольких structs одному protocol;
• implementation method;
• function, принимающая any Building.

Показать подсказку

Protocol может требовать только чтение properties через { get }. Общую реализацию описания можно поместить в protocol extension.

Показать решение

protocol Building {
    var rooms: Int { get }
    var cost: Int { get }
    var agent: String { get }
    func printSummary()
}

extension Building {
    func printSummary() {
        print("Комнат: \(rooms), цена: \(cost), агент: \(agent)")
    }
}

struct House: Building {
    let rooms: Int
    let cost: Int
    let agent: String
}

struct Office: Building {
    let rooms: Int
    let cost: Int
    let agent: String
}

House(rooms: 4, cost: 12_000_000, agent: "Анна").printSummary()

Что запомнить

Protocol формулирует «что умеет тип», extension добавляет «как это можно сделать». Их сочетание — одна из центральных идей Swift.

Глубже: any, some и generic

Когда any, some или generic

• any Vehicle хранит значение неизвестного conforming type во время выполнения;
• some Vehicle скрывает один конкретный type, выбранный функцией;
• <T: Vehicle> сохраняет конкретный type вызывающего кода и позволяет связать несколько параметров.

func compare<T: Vehicle>(_ first: T, _ second: T) -> Bool {
    first.name == second.name
}

Полный разбор constraints, associated types и existential containers находится в Day 18.