프로토콜(protocol)

어떤 태스크나 기능을 수행하는데 적합한 메소드, 프로퍼티, 기타 요구사항에 대한 청사진을 정의한다.
클래스, 구조체, 열거형이 이런 요구사항을 구현할지 여부를 결정할 수 있다.
프로토콜의 요구사항을 만족시키는 타입을 해당 프로토콜을 승인(confirm)했다고 말한다.
프로토콜의 요구사항 만족시키고 나서 추가 기능을 구현할 수도 있다.

정의

사용용도

문법

class, structure, enum과 유사

protocol SomeProtocol{
 //프로토콜 정의 들어가는 곳
}

struct SomeStructure: FirstProtocol, AnotherProtocol{
    //struct의 정의 들어가는 곳
}

SomeStructure가 프로토콜을 채택하는 경우 : 뒤에 채택한 프로토콜을 추가한다. 복수개의 프로토콜을 추가할 수 있으며 이런 경우 ,로 여러 프로토콜을 추가할 수 있다.

class SomeClass: SomeSuperclass, FirstProtocol, AnotherProtocol {
    //class의 정의 들어가는 곳
}

프로퍼티 요구사항

프로토콜에서는 프로퍼티 이름과 타입만 지정한다.
각 프로퍼티가 get이나 get/set 가능한지를 지정해야한다.
- get/set 가능한 프로퍼티
  - 값저장형과 read-only 프로퍼티는 불가
- get
  - 어떤 형태의 프로퍼티도 가능
  - 구현부에서 set가능한 프로퍼티로도 가능
```
protocol SomeProtocol{
var mustBeSettable: Int{get set}
var doesNotNeedToBeSettable: Int {get}
}
```

staic 키워드를 가지는 프로퍼티

protocol AnotherProtocol {
 static var someTypeProperty: Int {get set}
}

단일 인스턴스(instance) 프로퍼티를 가지는 경우

protocol FullyNamed {
    var fullName: String { get }
}

그냥 fullName이라는 프로퍼티만 가지면 되는 경우

struct Person: FullyNamed {
    var fullName: String
}

let jeyong = Person(fullName: "Jeyong Shin")

Person 구조체는 FullNamed 프로토콜을 채택했다. 따라서 fullName이라는 프로퍼티를 가지는 부분을 구현해야한다.

class Starship: FullyNamed {
    var prefix: String?
    var name: String
    init(name: String, prefix: String? = nil) {
        self.name = name
        self.prefix = prefix
    }
    var fullName: String {
        return (prefix != nil ? prefix! + " " : "") + name
    }
}

var ncc1701 = Starship(name:"Enterprise", prefix: "USS")

위 예제에서는 계산형 읽기전용 프로퍼티로 fullName을 구현했다. 모든 Starship 인스턴스는 name과 prefix 프로퍼티를 갖는다. prefix는 선택적으로 값이 있을 수도 없을 수도 있다.

메소드 요구사항

프로토콜은 특정 인스턴스 메소드와 타입 메소드를 정의할 수 있다. 메소드 정의만 필요하므로 { }와 같이 바디를 구현하는 부분은 생략한다.
가변길이 인자도 허용한다.
인자의 디폴트 값을 지정하는 것은 허용하지 않는다.

protocol SomeProtocol {
    static func someTypeMethod()
}

단일 인스턴스 메소드를 가지는 프로토콜

protocol RandomNumberGenerator {
 func random() -> Double
}

위 예제에서 RandomNumberGenerator는 random이라는 Double형 값을 반환하는 메소드를 정의한다.
RandomNumberGenerator는 값을 어떻게 만드는지 가정하고 있지 않다. 실제로 이 프로토콜을 받는 클래스나 구조체가 생성하는 방법을 정한다.

class LinearCongruentialGenerator:
    RandomNumberGenerator {
        var lastRandom = 42.0
        let m = 139968.0
        let a = 38.77.0
        let c = 29573.0
        func random() -> Double {
            lastRandom = ((lastRandom * a + c) % m)
            return lastRandom / m
        }
    }
}

let generator = LinearCongruentialGenerator()
print("Here's a random number: \(generator.random())")
print("And another one: \(generator.random())")

변경가능한 메소드 요구사항

메소드가 인스턴스를 수정하는 경우
value 타입(structure, enum)에 있는 인스턴스 메소드의 경우 func 키워드 앞에 mutating 키워드를 붙인다. 이렇게 하면 해당 메소드는 인스턴스 프로퍼티를 수정하는 것을 허용한다는 뜻이다.
주의 : mutating은 오직 value 타입인 struct와 enum에서만 사용
즉 이 메소드를 호출하면 인스턴스의 상태를 변경할 수 있다는 것을 표현하기 위함이다.

protocol Togglable {
    mutating func toggle()
}

enum OnOffSwitch: Togglable {
    case Off, On
    mutating func toggle() {
        switch self {
            case Off :
                self = On
            case On :
                self = Off
        }
    }
}

var lightSwitch = OnOffSwitch.Off
lightSwitch.toggle()

초기화 요구사항

특정 초기화 구현시키기 위한 프로토콜

protocol SomeProtocol {
    init(someParameter: Int)
}

required 키워드를 통해 프로토콜의 초기화 init을 제대로 지켰다는 것을 표시하기 위해서다

class SomeClass: SomeProtocol {
 required init(someParameter: Int) {
     //초기화 구현 들어가는 곳
 }
}

주의 : final을 사용하는 경우 required 를 사용하지 않는다. 더이상 상속을 하지 않기 때문이다.
주의 : 동일한 초기화를 상속받는 하위 클래스는 required와 override 모두 사용해야 한다.

protocol SomeProtocol {
    init()
}

class SomeSuperClass {
    init() {

    }
}

class SomeSubClass: SomeSuperClass, SomeProtocol {
    required override init() {
    }
}

프로토콜을 타입으로 사용하기

프로토콜이 실제로 어떤 기능을 구현하는 것은 아니다. 그럼에도 불구하고 타입으로 사용이 가능하다.
타입이기 때문에 타입으로 사용가능한 곳에 사용이 가능하다.
- 인자 타입이나 반환 타입 => 함수, 메소드, 초기화
- 상수, 변수, 프로퍼티
- array, dictionary, 다른 container
주의 : 프로토콜은 타입이다. 따라서 대문자로 시작해야한다. (Int, String, Double, ...)

class Dice {
   let sides: Int
   let generator: RandomNumberGenerator
   init(sides: Int, generator: RandomNumberGenerator) {
       self.sides = sides
       self.generator = generator
   }

   func roll() -> Int {
       return Int(generator.random() * Double(sides)) + 1
   }
}

var d6 = Dice(sides: 6, generator: LinearCongruentialGenerator())

for _ in 1...5 {
    print("Random dice roll is \(d6.roll())")
}

Delegation

디자인 패턴 중에 하나로 다른 인스턴스나 타입에 자신의 역할을 넘기는 것을 말한다.
위임할 책임을 인캡슐레이션하는 프로토콜을 정의하고 이를 구현하는 방식으로 사용한다.

protocol DiceGame {
    var dice: Dice { get }
    func play()
}

protocol DiceGameDelegate {
    func gameDidStart(game: DiceGame)
    func game(game: DiceGame, didStartNewTurnWithDiceRoll diceRoll: Int)
    func gameDidEnd(game: DiceGame)
}

class SnakesAndLadders: DiceGame {
    let finalSquare = 25
    let dice = Dice(sides: 6, generator: LinearCongruentialGenerator())
    var square = 0
    var board: [Int]
    init() {
        board = [Int](count: finalSquare + 1, repeatedValue: 0)
        board[03] = +08; board[06] = +11;
        board[09] = +09; board[10] = +02
        board[14] = -10; board[19] = -11;
        board[22] = -02; board[24] = -08
    }

    var delegate: DiceGameDelegate?

    func play() {
        square = 0
        delegate?.gameDidStart(self)
        gameLoop: while square != finalSquare {
            let diceRoll = dice.roll()
            delegate?.game(self, didStartNewTurnWithDiceRoll: diceRoll)
            switch square + diceRoll {
                case finalSquare:
                    break gameLoop
                case let newSquare where newSquare > finalSquare:
                    continue gameLoop
                default:
                    square += diceRoll
                    square += board[square]
            }
        }
        delegate?.gameDidEnd(self)
    }
}

설명

class DiceGameTracker: DiceGameDelegate {
    var numberOfTurns = 0
    func gameDidStart(game: DiceGame) {
        numberOfTurns = 0
        if game is SnakesAndLadders {
            print("Started a new game of Snakes and Ladders")
        }
        print("The game is using a \(game.dice.sides)-sided dice")
    }

    func game(game: DiceGame, didStartNewTurnWithDiceRoll diceRoll: Init) {
        ++numberOfTurns
        print("Rolled a \(diceRoll)")
    }

    func gameDidEnd(game: DiceGame) {
        print("the game lasted for \(numberOfTurns) turns")
    }
}

예제

Quiz

정의에 대한 질문
용도에 대한 질문
예제 관련

프로토콜(protocol)

정의

사용용도

문법

프로퍼티 요구사항

메소드 요구사항

변경가능한 메소드 요구사항

초기화 요구사항

프로토콜을 타입으로 사용하기

Delegation

예제

Quiz