[Swift] 프로토콜에 대해 알아보자!

zooneon·2020년 11월 25일

protocol swift 기본문법

Swift 기본 문법

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본 내용은 '스위프트 프로그래밍' 책을 학습한 후 이를 바탕으로 작성한 글입니다.

프로토콜

프로토콜은 특정 역할을 하기 위한 메서드, 프로퍼티, 기타 요구사항을 정의한다.
타입에서 프로토콜의 요구사항을 충족시키려면 프로토콜이 제시하는 기능을 모두 구현해야 한다.
프로토콜은 정의를 하고 제시를 할 뿐, 스스로 기능을 구현하지 않는다.

프로토콜 채택

프로토콜은 구조체, 클래스, 열거형의 모양과 비슷하게 정의할 수 있으며 protocol 키워드를 사용한다.

protocol 프로토콜 이름 {
	프로토콜 정의
}

구조체, 클래스, 열거형 등에서 프로토콜을 채택하려면 타입 이름 뒤에 콜론을 붙여준 후 채택할 프로토콜 이름을 쉼표로 구분하여 명시하면 된다.
클래스가 다른 클래스를 상속받는다면 상속받을 클래스 이름 다음에 채택할 프로토콜을 나열해준다.

struct SomeStruct: AProtocol, AnotherProtocol {
	//구조체 정의
}
class SomeClass: AProtocol, AnotherProtocol {
	//클래스 정의
}
enum SomeEnum: Aprotocol, AnotherProtocol {
	//열거형 정의
}

class AnotherClass: SomeClass, AProtocol, AnotherProtocol {
	//클래스 정의
}

프로토콜 요구사항

프로퍼티 요구

프로토콜은 자신을 채택한 타입이 어떤 프로퍼티를 구현해야 하는지 요구할 수 있다.
프로토콜을 채택한 타입은 프로토콜이 요구하는 프로퍼티의 이름과 타입만 맞도록 구현하면 된다.
프로퍼티를 읽기 전용으로 할지 읽고 쓰기가 모두 가능하게 할지는 프로토콜이 정해야 한다.
프로토콜의 프로퍼티 요구사항은 항상 var 키워드를 사용한 변수 프로퍼티로 정의한다.
읽기와 쓰기가 모두 가능한 프로퍼티는 프로퍼티의 정의 뒤에 { get set }이라고 명시하며, 읽기 전용 프로퍼티는 프로퍼티의 정의 뒤에 { get }이라고 명시한다.
타입 프로퍼티를 요구하려면 static 키워드를 사용한다.

protocol SomeProtocol {
    var settableProperty: String { get set }
    var notNeedToBeSettableProperty: String { get }
}

//타입 프로퍼티
protocol AnotherProtocol {
    static var someTypeProperty: Int { get set }
    static var anotherProperty: Int { get }
}

메서드 요구

프로토콜은 특정 인스턴스 메서드나 타입 메서드를 요구할 수 있다.
프로토콜이 요구할 메서드는 프로토콜 정의에서 작성한다.
메서드의 실제 구현부는 제외하고 메서드의 이름, 매개변수, 반환 타입등만 작성하며 가변 매개변수도 허용한다.
프로토콜의 메서드 요구에서는 매개변수 기본값을 지정할 수 없다.
타입 메서드를 요구할 때는 타입 프로퍼티 요구와 마찬가지로 앞에 static 키워드를 명시한다.

protocol SomeProtocol {
    func someMethod(data: Any, number: Int) -> String
}

가변 메서드 요구

프로토콜이 어떤 타입이든 간에 인스턴스 내부의 값을 변경해야 하는 메서드를 요구하려면 프로토콜의 메서드 정의 앞에 mutating 키워드를 명시해야 한다.
참조 타입인 클래스의 메서드 앞에는 mutating 키워드를 명시하지 않아도 인스턴스 내부 값을 바꾸는 데 문제가 없다.
프로토콜에 mutating 키워드를 사용한 메서드 요구가 있다고 하더라도 클래스 구현에서는 mutating 키워드를 써주지 않아도 된다.
만약 프로토콜에서 가변 메서드를 요구하지 않는다면, 값 타입의 인스턴스 내부 값을 변경하는 mutating 메서드는 구현이 불가능하다.

protocol Resettable {
    mutating func reset()
}

class Person: Resettable {
    var name: String?
    var age: Int?
    
    func reset() {
        selt.name = nil
        self.age = nil
    }
}

struct Point: Resettable {
    var x: Int = 0
    var y: Int = 0
    
    mutating func reset() {
        self.x = 0
        self.y = 0
    }
}

enum Direction: Resettable {
    case east, west, north, south, unknown
    
    mutating func reset() {
        self = Direction.unknown
    }
}

이니셜라이저 요구

프로토콜에서 이니셜라이저를 요구할 때는 이니셜라이저의 매개변수를 지정하여 정의만 하고 중괄호를 포함한 이니셜라이저 구현은 하지 않는다.
클래스 타입의 경우 상속받는 클래스는 부모클래스의 이니셜라이저를 모두 구현해야 하기 때문에 이니셜라이저를 구현할 때 required 식별자를 붙인 요구 이니셜라이저로 구현해야 한다.
만약 클래스 자체가 상속받을 수 없는 final 클래스라면 required 식별자를 붙여줄 필요가 없다.
만약 특정 클래스에 프로토콜이 요구하는 이니셜라이저가 이미 구현되어 있는 상황에서 그 클래스를 상속받은 클래스가 있다면, required 와 override 식별자를 모두 명시하여 구현해주어야 한다.
프로토콜은 일반 이니셜라이저 외에도 실패 가능한 이니셜라이저를 요구할 수도 있다.
실패 가능한 이니셜라이저를 요구하는 프로토콜은 구현할 때 실패 가능한 이니셜라이저로 구현하거나 일반적인 이니셜라이저로 구현해도 상관 없다.

protocol Named {
    var name: String { get }
    
    init(name: String)
}

struct Pet: Named {
    var name: String
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

//클래스의 경우 required 식별자 사용
class Person: Named {
    var name: String
    
    required init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

//상속 불가능한 클래스의 경우 식별자 필요 없음
final class AnotherPerson: Named {
    var name: String
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

//상속받은 클래스의 이니셜라이저 요구 구현 및 재정의
class School {
    var name: String
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

class MiddleSchool: School, Named {
    required override init(name: String) {
        super.init(name: name)
    }
}

프로토콜의 상속과 클래스 전용 프로토콜

프로토콜은 하나 이상의 프로토콜을 상속받아 기존 프로토콜의 요구사항보다 더 많은 요구사항을 추가할 수 있다.
프로토콜의 상속 리스트에 class 키워드를 추가해 프로토콜이 클래스 타입에만 채택될 수 있도록 제한할 수 있다.
클래스 전용 프로토콜로 제한을 주기 위해서는 프로토콜의 상속 리스트의 맨 처음에 class 키워드가 위치해야 한다.

protocol Readable {
    func read()
}

protocol Writeable {
    func write()
}

protocol ReadWriteSpeakable: Readable, Writeable {
    func speak()
}

class SomeClass: ReadWriteSpeakable {
    func read() {
        print("read")
    }
    
    func write() {
        print("write")
    }
    
    func speak() {
        print("speak")
    }
}

protocol ClassOnlyProtocol: class, Readable, Writeable {
    //클래스 전용 프로토콜
}

class AnotherClass: ClassOnlyProtocol {
    func read() {
        print("read")
    }
    
    func write() {
        print("write")
    }
}

프로토콜의 선택적 요구

프로토콜의 요구사항 중 일부를 선택적 요구사항으로 저장할 수 있다.
선택적 요구사항을 정의하고 싶은 프로토콜은 objc속성 이 부여된 프로토콜이어야 한다.
objc속성 이 부여되는 프로토콜은 Objective-C 클래스를 상속받은 클래스에서만 채택할 수 있으므로 열거형이나 구조체 등에서는 objc속성이 부여된 프로토콜은 아예 채택할 수 없다.
objc속성을 사용하려면 Foundation 프레임워크 모듈을 import해야 한다.
선택적 요구를 하면 프로토콜을 준수하는 타입에 해당 요구사항을 필수로 구현할 필요가 없다.
선택적 요구사항은 optional 식별자를 요구사항의 정의 앞에 붙여주면 된다.

import Foundation

@objc protocol Moveable {
    func walk()
    @objc optional func fly()
}

class Tiger: NSObject, Moveable {
    func walk() {
        print("Tiger walks")
    }
}

class Bird: NSObject, Moveable {
    func walk() {
        print("Bird walks")
    }
    
    func fly() {
        print("Bird flys")
    }
}

let tiger: Tiger = Tiger()
let bird: Bird = Bird()

tiger.walk()    //Tiger walks
bird.walk()    //Bird walks
bird.fly()    //Bird flys