swift進(jìn)階 學(xué)習(xí)大綱

上一節(jié)步氏，我們分析了閉包 & Runtime & Any等類型响禽。

介紹Runtime運(yùn)行時時，我們知道swift是靜態(tài)語言荚醒，但可兼容OC類實(shí)現(xiàn)objc_msgSend消息發(fā)送機(jī)制芋类。

• swift中dynamic聲明的函數(shù)可在extension中進(jìn)行函數(shù)替換。不過這個替換在編譯期就完成了腌且。

那梗肝，swift有沒有自己的運(yùn)行時機(jī)制呢？

• 有铺董，Mirror反射機(jī)制巫击。雖然沒有OC運(yùn)行時那么強(qiáng)大。但支持運(yùn)行時獲取對象的類型和成員變量（HandyJSON就是基于Mirror思想精续，直接從內(nèi)存讀取來實(shí)現(xiàn)的??）

本節(jié)坝锰，我們先體驗(yàn)一下Mirror，下一節(jié)重付，我們深入研究Mirror底層原理

1. Mirror體驗(yàn)
2. protocol協(xié)議
3. Error錯誤機(jī)制(try顷级、throws、rethrows)
4. defer
5. assert

1. Mirror體驗(yàn)

• Mirror（反射）确垫，可以動態(tài)獲取類型弓颈、成員變量，在運(yùn)行時可以調(diào)用方法删掀、屬性等行為的特性翔冀。
  對于一個純swift類來說，并不支持我們直接像OCRuntime那樣操作披泪。但Swift標(biāo)準(zhǔn)庫給我們提供了簡單實(shí)用的反射機(jī)制纤子。

• 測試案例：

class HTPerson {
   var name = "ht"
   var age = 18
}

let p = HTPerson()
let mirror = Mirror(reflecting: p.self)

for pro in mirror.children {
   print("\(pro.label ?? ""):\(pro.value)")
}

• 打印結(jié)果：

image.png

• 進(jìn)入Mirror內(nèi)部可以看到：

1. Mirror是一個struct結(jié)構(gòu)體
   

   image.png

2. Mirror 初始化時，入?yún)?code>Any類型
   

   image.png

3. children屬性為(label: String?, value: Any)元組類型
   

   image.png

• Mirror的用途很多，最常用的是用于JSON解析：

class HTPerson {
    var name = "ht"
    var age = 18
    var student = HTStudent() // 持有對象
}

class HTStudent {
    var double = 10.0
}

func test(_ obj: Any) -> Any{
    
    let mirror = Mirror(reflecting: obj)
    // 遞歸終止條件
    guard !mirror.children.isEmpty else { return obj }  
    var keyValue: [String: Any] = [:] // 記錄屬性名和屬性內(nèi)容
    for children in mirror.children{
        if let keyName = children.label {
            keyValue[keyName] = test(children.value)  // 遞歸（繼續(xù)遍歷person中的對象屬性）
        }else{
            print("children.label ")
        }
    }
    return keyValue
}
    
let t = HTPerson()
print(test(t))

• 打印結(jié)果：

  
  
  image.png

分析：

1. mirror成功讀取對象的屬性名和屬性值控硼，可使用字典存儲和輸出泽论；

2. 每個屬性都會默認(rèn)當(dāng)作對象來處理，通過mirror.children可判斷當(dāng)前對象是否擁有屬性卡乾，沒有就跳出當(dāng)前屬性的遞歸流程翼悴。 這樣可保證所有讀取children的完整層級信息。

(ps：遞歸實(shí)際是利用棧特性说订，直接或間接 調(diào)用自身實(shí)現(xiàn)層級讀取的需求抄瓦，遞歸需要有明確的終止條件)

• 上面代碼有個不好的點(diǎn)： 錯誤結(jié)果是print打印潮瓶，外界并不知道陶冷。
  在swift中，錯誤信息一般使用Error進(jìn)行表示毯辅。

2. Protocol協(xié)議

• 在介紹Error之前埂伦，我們先介紹一下Swift的協(xié)議。
  Swift的協(xié)議非常強(qiáng)大思恐，不僅可以聲明屬性沾谜、函數(shù)，支持可選實(shí)現(xiàn)胀莹，還可以在extension中完成屬性和函數(shù)的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)基跑。

• 以上面案例為例：

如果每次讀取屬性，我們都需要調(diào)用test函數(shù)描焰，會顯得非常麻煩媳否。

• 協(xié)議可以幫我們默認(rèn)實(shí)現(xiàn)這個方法，只要對象遵守這個協(xié)議荆秦，都可以直接使用篱竭。

【思路】

1. 創(chuàng)建一個協(xié)議（CustomJSONMap），聲明jsonMap函數(shù)步绸，并在extension中默認(rèn)實(shí)現(xiàn)jsonMap掺逼。
2. 創(chuàng)建一個枚舉JSONMapError，對所有錯誤類型進(jìn)行列舉瓤介。
3. jsonMap內(nèi)部支持Mirror所有遵循CustomJSONMap協(xié)議的屬性吕喘。對未遵循協(xié)議的屬性和屬性名為空的屬性返回相應(yīng)的錯誤類型。

// 錯誤枚舉
enum JSONMapError {
    case emptyError         // 空
    case notConformProtocol // 未遵守協(xié)議
}

// 協(xié)議（自帶jsonMap函數(shù)）
protocol CustomJSONMap {
    func jsonMap() ->Any
}

// extension中默認(rèn)jsonMap實(shí)現(xiàn)
extension CustomJSONMap {
    
    func jsonMap() -> Any {

        let mirror = Mirror(reflecting: self)
        
        guard !mirror.children.isEmpty else { return self }
        
        var keyValue: [String: Any] = [:]
        
        for children in mirror.children{
            
            if let value = children.value as? CustomJSONMap {
                if let keyName = children.label {
                    keyValue[keyName] = value.jsonMap() // 遞歸
                } else {
                    return JSONMapError.emptyError      // 屬性名為空
                }
                
            } else {
                return JSONMapError.notConformProtocol  // children未遵守CustomJSONMap協(xié)議
            }
        }
        return keyValue
    }
}

class HTPerson: CustomJSONMap {
    var name = "ht"
    var age = 18
}

let t = HTPerson()
print(t.jsonMap())

• 運(yùn)行上述案例刑桑，可以看到打印了notConformProtocol
  因?yàn)?code>name和age屬性分別是String和Int類型氯质，他們沒有遵守CustomJSONMap協(xié)議。
  

  image.png

• 既然如此漾月，我們讓String和Int都遵守CustomJSONMap協(xié)議病梢，再運(yùn)行。

extension String: CustomJSONMap {}
extension Int: CustomJSONMap {}

image.png

• 完美打印所有內(nèi)容

在我們的開發(fā)中，protocol協(xié)議是一大利器蜓陌，使用非常方便觅彰。

• 遇到一些通用的函數(shù)，我們可以使用協(xié)議包裝起來钮热，只要遵循這個協(xié)議填抬，就可以直接調(diào)用相應(yīng)的屬性和函數(shù)。很好的隔離代碼隧期，而且讓代碼看起來非常簡潔飒责。

• 上面的錯誤信息，我們只是使用枚舉統(tǒng)一羅列仆潮，return時宏蛉，常規(guī)結(jié)果和錯誤類型混在一起返回，讓我們很不舒服性置。

如何解決拾并？

• 可以通過系統(tǒng)Error協(xié)議搭配throw關(guān)鍵字，優(yōu)雅的拋出錯誤或返回常規(guī)結(jié)果鹏浅，讓開發(fā)者自己選擇處理方式嗅义。

3. Error機(jī)制(try、throws隐砸、rethrows)

swift中之碗，系統(tǒng)提供Error協(xié)議來表示當(dāng)前應(yīng)用程序發(fā)生錯誤的情況，并支持使用throw關(guān)鍵字季希，優(yōu)雅的拋出錯誤褪那。

3.1 基礎(chǔ)Error協(xié)議

public protocol Error { }

• 系統(tǒng)的Error協(xié)議，就是一個空的公共協(xié)議胖眷， 不管是class武通、struct還是enum，都可以通過遵守這個協(xié)議珊搀，來表達(dá)錯誤冶忱。

以 enum為例：

// 錯誤枚舉，遵循Error
enum JSONMapError: Error {
    case emptyError         // 空
    case notConformProtocol // 未遵守協(xié)議
}

// 協(xié)議（自帶jsonMap函數(shù)）
protocol CustomJSONMap {
    func jsonMap() throws ->Any
}

// extension中默認(rèn)jsonMap實(shí)現(xiàn)
extension CustomJSONMap {
    
    func jsonMap() throws -> Any {
        let mirror = Mirror(reflecting: self)
        
        guard !mirror.children.isEmpty else { return self }
        
        var keyValue: [String: Any] = [:]
        
        for children in mirror.children{
            
            if let value = children.value as? CustomJSONMap {
                
                if let keyName = children.label {
                    keyValue[keyName] = try value.jsonMap() // 加了throws后境析，需要使用try執(zhí)行 jsonmap()
                } else {
                    throw JSONMapError.emptyError           // 屬性名為空
                }
            } else {
                throw JSONMapError.notConformProtocol       // children未遵守CustomJSONMap協(xié)議
            }
        }
        return keyValue
    }
}

class HTPerson: CustomJSONMap {
    var name = "ht"     // String未繼承CustomJSONMap,會error
    var age = 18        // Int未繼承CustomJSONMap,會error
}

let t = HTPerson()

// do...catch 分開處理囚枪，catch中有默認(rèn)參數(shù)error。
do {
    // 處理正常結(jié)果
    print(try t.jsonMap())
} catch {
    // 處理錯誤類型（其中error為Error類型）
    print(error)
}

//print(try t.jsonMap())    // try : 向上甩鍋劳淆，將錯誤拋給上層函數(shù)處理（上層沒處理链沼，就crash）
print(try? t.jsonMap())   // try?: 只關(guān)注正常結(jié)果，忽略錯誤（如果錯誤沛鸵，就為nil, 不執(zhí)行后續(xù)流程）
//print(try! t.jsonMap()) // try!: 對代碼絕對自信括勺，一定不會發(fā)生錯誤（如果發(fā)生缆八，直接crash）

分析：

1. 讓JSONMapError枚舉遵守Error協(xié)議
2. 將jsonMap函數(shù)的return 錯誤，全部改為throw拋出錯誤疾捍，只有正常結(jié)果才使用return返回奈辰。
3. 使用throw拋出錯誤會發(fā)現(xiàn)，函數(shù)需要使用throws標(biāo)注乱豆，這是告訴使用者奖恰，這個函數(shù)可能拋出error，需要開發(fā)者決定是否處理宛裕。
4. 使用throw后瑟啃，發(fā)現(xiàn)不能直接調(diào)用jsonMap，需要使用try關(guān)鍵字來嘗試調(diào)用揩尸。

• 那try什么意思呢蛹屿？如何使用呢？

try有三種使用方式：

• try : 向上甩鍋疲酌，將錯誤拋給上層函數(shù)處理（最上層都沒處理蜡峰，就crash）
• try?: 只關(guān)注正常結(jié)果，忽略所有錯誤（如果錯誤朗恳，就為nil, 不執(zhí)行后續(xù)流程）
• try!: 程序員對代碼絕對自信，一定不會發(fā)生錯誤（如果發(fā)生载绿，直接crash）

• 上面三種方式粥诫，只是說到了拋出和不管，那如何正確處理throw拋出的錯誤呢崭庸？

do...catch：

• 我們可以通過do...catch來處理怀浆。其中do處理正確結(jié)果，catch處理error怕享，catch有個隱藏參數(shù)执赡，就是error（Error類型）

do {
    // 處理正常結(jié)果
    try t.jsonMap()   // 這里try不會報錯了，因?yàn)殄e誤都分給了catch
} catch {
    // 處理錯誤類型（其中error為Error類型）
    print(error)
}

• 上面案例中函筋，HTPerosn內(nèi)的name和age的類型都未遵循``CustomJSONMap協(xié)議沙合，所以會拋出error
  

  image.png

• 當(dāng)前使用throw，成功將錯誤和正常結(jié)果進(jìn)行分離跌帐，并了解如何通過try和do-catch對結(jié)果進(jìn)行處理首懈。

3.2 LocalizedError

• 在正常業(yè)務(wù)開發(fā)中，我們有時候并不滿足于知道錯誤類型谨敛，我還希望得到關(guān)于這個錯誤的描述究履，以及其他信息。
  (比如網(wǎng)絡(luò)錯誤脸狸，我們希望獲取error能記錄errCode最仑、errMsg等信息)

• 系統(tǒng)基于Error協(xié)議，再公開了一個LocalizedError協(xié)議。

public protocol LocalizedError : Error {
    /// 錯誤的描述
    var errorDescription: String? { get }
    /// 錯誤的原因
    var failureReason: String? { get }
    /// 恢復(fù)的建議
    var recoverySuggestion: String? { get }
    /// 可提供的幫助
    var helpAnchor: String? { get }
}

• 所以我們可使用LocalizedError泥彤，把錯誤的信息表達(dá)得更詳細(xì)一些紊搪。
  （枚舉類型的錯誤，可以使用switch每個屬性都獨(dú)立給error錯誤描述）
  

  image.png

• 我們知道LocalizedError就是遵守Error的一個協(xié)議全景。在業(yè)務(wù)開發(fā)中耀石，我們完全可仿照LocalizedError的思維，直接自定義一個協(xié)議遵守Error協(xié)議爸黄。然后自己寫一些屬性滞伟、函數(shù)等。

3.3 CustomError (繼承自Error)

• OC中,系統(tǒng)提供了NSError錯誤類炕贵，NSError遵守Error協(xié)議梆奈，可以攜帶更多錯誤信息。

open class NSError : NSObject, NSCopying, NSSecureCoding {

    public init(domain: String, code: Int, userInfo dict: [String : Any]? = nil)

    open var domain: String { get }
    open var code: Int { get }
    open var userInfo: [String : Any] { get }
    open var localizedDescription: String { get }
    open var localizedFailureReason: String? { get }
    open var localizedRecoverySuggestion: String? { get }
    open var recoveryAttempter: Any? { get }
    open var helpAnchor: String? { get }
}
// NSError遵守Error協(xié)議
extension NSError : Error { }

• 在我們swift中称开，對接OCNSError的是CustomNSError亩钟。結(jié)構(gòu)都一樣。

public protocol CustomNSError : Error {
    static var errorDomain: String { get }
    var errorCode: Int { get }
    var errorUserInfo: [String : Any] { get }
}

• 其實(shí)了解到這鳖轰，我相信你清酥，只要基于Error協(xié)議，你想要的蕴侣，都可自定義協(xié)議來實(shí)現(xiàn)焰轻。

3.4 rethorws

當(dāng)我們把函數(shù)作為另一個函數(shù)入?yún)?/code>時，如果入?yún)⒑瘮?shù)包含throws聲明昆雀，不處理會報錯：


image.png

• 【處理方式一】在函數(shù)內(nèi)處理錯誤情況辱志，外部可直接調(diào)用函數(shù)
  

  image.png

• 【處理方式二】如果不想在函數(shù)內(nèi)處理錯誤情況，可以加上rethorws聲明狞膘，由外部處理揩懒。
  

  image.png

rethrows適用于鏈?zhǔn)秸{(diào)用時，函數(shù)內(nèi)部不需要關(guān)心異常情況挽封，最終再統(tǒng)一處理異常情況已球。

4. defer（延后處理）

• defer：用來定義以任何方式（throw、return）離開代碼塊前必須執(zhí)行的代碼：
  

  image.png

• 多個defer時场仲，執(zhí)行順序是反序執(zhí)行(與創(chuàng)建順序相反)和悦。
  

  image.png

5. assert（斷言）

• 很多編程語言都有斷言機(jī)制，不符合指定條件就拋出運(yùn)行時錯誤渠缕，常用于調(diào)試（Debug）階段的條件判斷

image.png

• 默認(rèn)情況下鸽素，Swift斷言只會在debug模式下生效，release模式下忽略：
  
  image.png

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本節(jié)內(nèi)容較多亦鳞，涉及到Mirror的深層探索馍忽，放到下一節(jié)：Mirror源碼探索