細(xì)說(shuō) Swift 4.2 新特性:Dynamic Member Lookup

Swift 4.2 的新特性這兩篇文章已經(jīng)介紹的很清楚了:WWDC 2018:Swift 更新了什么砖织,Swift 4.2 新特性更新。但是 4.2 中實(shí)現(xiàn)的 dynamic member lookup 蘋(píng)果在 WWDC 上卻完全沒(méi)有提到娇哆。然而我認(rèn)為這是一個(gè)對(duì)未來(lái)有著重要影響的特性湃累,所以這里單獨(dú)介紹一下。

語(yǔ)法

這個(gè)特性中文可以叫動(dòng)態(tài)查找成員碍讨。在使用@dynamicMemberLookup標(biāo)記了對(duì)象后(對(duì)象治力、結(jié)構(gòu)體、枚舉勃黍、protocol)宵统,實(shí)現(xiàn)了subscript(dynamicMember member: String)方法后我們就可以訪問(wèn)到對(duì)象不存在的屬性。如果訪問(wèn)到的屬性不存在覆获,就會(huì)調(diào)用到實(shí)現(xiàn)的 subscript(dynamicMember member: String)方法马澈,key 作為 member 傳入這個(gè)方法。
比如我們聲明了一個(gè)結(jié)構(gòu)體弄息,沒(méi)有聲明屬性痊班。

@dynamicMemberLookup
struct Person {
    subscript(dynamicMember member: String) -> String {
        let properties = ["nickname": "Zhuo", "city": "Hangzhou"]
        return properties[member, default: "undefined"]
    }
}

//執(zhí)行以下代碼
let p = Person()
print(p.city)
print(p.nickname)
print(p.name)

如果沒(méi)有聲明@dynamicMemberLookup的話,執(zhí)行的代碼肯定會(huì)編譯失敗摹量。很顯然作為一門(mén)類(lèi)型安全語(yǔ)言涤伐,編譯器會(huì)告訴你不存在這些屬性。但是在聲明了@dynamicMemberLookup后缨称,雖然沒(méi)有定義 city等屬性凝果,但是程序會(huì)在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)的查找屬性的值,調(diào)用subscript(dynamicMember member: String)方法來(lái)獲取值睦尽。

這樣安全嗎器净?

Swift 面世時(shí)就大談自己的安全特性,現(xiàn)在來(lái)了這么一個(gè)無(wú)限制訪問(wèn)的成員萬(wàn)一返回的是nil不就閃退了当凡?是的山害,出于安全的原因,如果實(shí)現(xiàn)了這個(gè)特性宁玫,你就不能返回可選值粗恢。必須處理好意料外的情況,一定要有值返回欧瘪。不像常規(guī)的subscript方法可以返回可空的值。

說(shuō)好的動(dòng)態(tài)查找匙赞,如果兩個(gè)屬性類(lèi)型不一樣怎么破

這個(gè)方法可以被重載佛掖。和泛型的邏輯類(lèi)似妖碉,會(huì)根據(jù)你要的返回值而通過(guò)類(lèi)型推斷來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的subscript方法。

@dynamicMemberLookup
struct Person {
    subscript(dynamicMember member: String) -> String {
        let properties = ["nickname": "Zhuo", "city": "Hangzhou"]
        return properties[member, default: "undefined"]
    }

    subscript(dynamicMember member: String) -> Int {
        return 18
    }
}

但是執(zhí)行的時(shí)候就一定要告訴編譯器你要獲取的屬性是什么類(lèi)型的芥被,否則會(huì)編譯錯(cuò)誤欧宜。

let p = Person()
let age: Int = p.age
print(age)  // 18

Swift 中函數(shù)是一等公民,所以返回函數(shù)也是可以的拴魄。

@dynamicMemberLookup
struct Person {
   subscript(dynamicMember member: String) -> (_ input: String) -> Void {
        return {
            print("Hello! I live at the address \($0).")
        }
    }
}

居然可以繼承冗茸!

需要注意的是如果聲明在類(lèi)上,那么他的子類(lèi)也會(huì)具有動(dòng)態(tài)查找成員的能力匹中。

@dynamicMemberLookup
class User {
    subscript(dynamicMember member: String) -> String {
        return "user"
    }
}

class Developer: User { }

let dev = Developer()
dev.name // "user"


雖然想起來(lái)應(yīng)該是這樣夏漱,但是還是很反直覺(jué)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)開(kāi)發(fā)者沒(méi)想過(guò)繼承一個(gè)類(lèi)后顶捷,會(huì)有失去屬性拼寫(xiě)檢查的副作用挂绰。這樣可能不小心寫(xiě)錯(cuò)了屬性的名字編譯器也不會(huì)告訴你。
所以聲明在類(lèi)上的時(shí)候一定要特別謹(jǐn)慎服赎。
當(dāng)然如果想害同事葵蒂,在BaseViewController里聲明是個(gè)好主意。

看起來(lái)很騷有什么卵用重虑?

這個(gè)特性的感覺(jué)就是乍一看很厲害的樣子践付,仔細(xì)一看好像就這么回事,再冷靜想想似乎沒(méi)有這么簡(jiǎn)單缺厉。


這個(gè)東西本質(zhì)上只是一個(gè)語(yǔ)法糖永高,和數(shù)組的subscript類(lèi)似。

let numbers = [1, 2]
let firstItem = number[0]
//這個(gè)語(yǔ)法最后還是調(diào)用到了一個(gè)方法芽死,如果沒(méi)有這種寫(xiě)法乏梁,類(lèi)似 oc 的時(shí)候就需要顯式的調(diào)用一個(gè)方法
NSNumber *firstItem = [numnber obbjectAtIndex: 0];

原來(lái)你需要顯式聲明字符串參數(shù)的地方,可以不用是字符串的形式关贵,可以直接用點(diǎn)語(yǔ)法訪問(wèn)遇骑。官方舉的例子是 JSON 的使用。
常規(guī)的寫(xiě)法是這樣的:

json[0]?["name"]?["first"]?.stringValue

如果像這樣定義動(dòng)態(tài)查找成員:

@dynamicMemberLookup
enum JSON {
   case intValue(Int)
   case stringValue(String)
   case arrayValue(Array<JSON>)
   case dictionaryValue(Dictionary<String, JSON>)

   var stringValue: String? {
      if case .stringValue(let str) = self {
         return str
      }
      return nil
   }

   subscript(index: Int) -> JSON? {
      if case .arrayValue(let arr) = self {
         return index < arr.count ? arr[index] : nil
      }
      return nil
   }

   subscript(key: String) -> JSON? {
      if case .dictionaryValue(let dict) = self {
         return dict[key]
      }
      return nil
   }

   subscript(dynamicMember member: String) -> JSON? {
      if case .dictionaryValue(let dict) = self {
         return dict[member]
      }
      return nil
   }
}

那么寫(xiě)起來(lái)就會(huì)是這樣:

json[0]?.name?.first?.stringValue

實(shí)現(xiàn)方案

這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)原理很簡(jiǎn)單揖曾,就是編譯器幫助你把點(diǎn)語(yǔ)法轉(zhuǎn)化為下標(biāo)的語(yǔ)法:

  a = someValue.someMember

    //編譯器處理后
  a = someValue[dynamicMember: "someMember"]

動(dòng)態(tài)屬性其實(shí)并不陌生落萎,回憶一下 OC 里的屬性就是動(dòng)態(tài)合成的。聲明了@property后炭剪,編譯器幫你生成get练链、set方法。與之類(lèi)似奴拦,在聲明了動(dòng)態(tài)查找成員后媒鼓,編譯器幫你轉(zhuǎn)換成了對(duì)應(yīng)的方法。

然而事情并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單

如果你以為這只是一個(gè)語(yǔ)法糖,那你就錯(cuò)了绿鸣。

獨(dú)有的身世暴露了你

這個(gè) pr 是由已經(jīng)離開(kāi)蘋(píng)果
加入谷歌的 swift 創(chuàng)始人 CL 提出的疚沐。他不僅提了這個(gè) pr,而且還自己實(shí)現(xiàn)了潮模。果然是 swift 是親兒子亮蛔,身在曹營(yíng)還不忘為 swift 添磚加瓦。而且大佬不僅提了這個(gè)擎厢,還提了一個(gè) @dynamicCallable 究流。
當(dāng)你給一個(gè)對(duì)象標(biāo)記@dynamicCallable后,可以動(dòng)態(tài)的給傳參动遭。

// 常規(guī)操作
a = someValue(keyword1: 42, "foo", keyword2: 19)

// dynamicallyCall
a = someValue.dynamicallyCall(withKeywordArguments: [
    "keyword1": 42, "": "foo", "keyword2": 19
])

是的芬探,這很 JS。


大佬就是大佬沽损,要啥有啥灯节。目前 @dynamicCallable的進(jìn)度已經(jīng)在 review 中,也許 5.0 的時(shí)候能夠上绵估?我猜測(cè) swift 團(tuán)隊(duì)想這兩個(gè)特性都開(kāi)發(fā)完后一起宣布所以這次發(fā)布會(huì)沒(méi)有介紹炎疆。

另有所謀:把 Python 和 JS 納入懷中

Swift 目前可以”良好“的和 C、OC 交互国裳。然而程序的世界里還有一些重要的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言形入,比如 Python 、 JS缝左,emmm亿遂,還有有實(shí)力但是不太主流的 Perl、Ruby渺杉。如果 swift 能夠愉快的的調(diào)用 Python 和 JS 的庫(kù)蛇数,那么毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)極大的拓展的 swift 的邊界。
這里需要一點(diǎn)想象力是越,因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)真正的意義是@dynamicMemberLookup耳舅、 @dynamicCallable組合起來(lái)用。通過(guò)@dynamicMemberLookup動(dòng)態(tài)的返回一個(gè)函數(shù)倚评,再通過(guò)@dynamicCallable來(lái)調(diào)用浦徊。從語(yǔ)法層面來(lái)講,這種姿態(tài)下 swift 完完全全是一門(mén)動(dòng)態(tài)語(yǔ)言天梧。

@dynamicCallable @dynamicMemberLookup
class WeiSuoYuWei {
}

let niuBi = WeiSuoYuWei()
niuBi.someMethod.dynamicallyCall(withKeywordArguments: ["wei_suo_yu_wei": true])

就像上面的代碼展示的盔性,你不必聲明過(guò)someMethod也可以通過(guò)動(dòng)態(tài)特性調(diào)用到,合法的傳參呢岗。真的可以為所欲為冕香!
據(jù)說(shuō)谷歌的 TensorFlow For Swift 能夠順利的開(kāi)發(fā)就是依靠了這個(gè)特性蛹尝。CL 是這么說(shuō)的:

While this is a syntactic sugar proposal, we believe that this expands Swift to be usable in important new domains

語(yǔ)法糖上的一小步,swift 的一大步暂筝!

reference

How to use Dynamic Member Lookup in Swift – Hacking with Swift
SE 195: Introduce User-defined “Dynamic Member Lookup” Types


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