프로토콜 [Protocol]

정의

- 특정 역할을 하기 위한 메서드, 프로퍼티, 기타 요구사항 등의 청사진

- 프로토콜을 만족시키는 타입을 채택(conform)이라고 합니다.

- 프로토콜에 필수 구현을 추가하거나 추가적인 기능을 더하기 위해 프로토콜을 확장(extend)할 수 있습니다. 

 

 

사용

- 프로토콜을 채택해서 특정 기능을 실행하기 위한 프로토콜의 요구사항을 실제로 구현할 수 있습니다.
- 프로토콜은 정의를 하고 제시를 할 뿐 스스로 기능을 구현하지는 않습니다. (조건만 정의)
- 하나의 타입으로 사용되기 때문에 아래와 같이 타입 사용이 허용되는 모든 곳에 프로토콜을 사용할 수 있습니다.

• 함수, 메서드, 이니셜라이저의 파라미터 혹은 리턴 타입
• 상수, 변수, 프로퍼티의 타입
• 배열, 딕셔너리의 원소타입

---

1-1, 프로토콜 정의

protocol SomeProtocol {
    // protocol definition goes here
}

 

1-2, 프로토콜 채택

struct SomeStructure: FirstProtocol, AnotherProtocol {
    // structure definition goes here
}

 

---

프로퍼티 요구사항 (Property Requirements)

- 프로토콜에서는 프로퍼티가 저장된 프로퍼티인지 계산된 프로퍼티인지 명시하지 않습니다.

- 하지만 프로퍼티의 이름과 타입 그리고 gettable, settable 한지는 명시합니다.

- 필수 프로퍼티는 항상 var로 선언해야 합니다.

protocol SomeProtocol {
    var mustBeSettable: Int { get set }
    var doesNotNeedToBeSettable: Int { get }
}

타입 프로퍼티는 static 키워드를 적어 선언합니다.

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

하나의 프로퍼티를 갖는 프로토콜을 선언합니다.

protocol FullyNamed {
    var fullName: String { get }
}

이 프로토콜을 채택하는 구조체를 선언합니다. fullName 프로퍼티는 저장된 프로퍼티로 사용될 수 있고,

struct Person: FullyNamed {
    var fullName: String
}
let john = Person(fullName: "John Appleseed")
// john.fullName is "John Appleseed"

아래와 같이 연산 프로퍼티로 사용될 수 있습니다.

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")
// ncc1701.fullName is "USS Enterprise"

---

메서드 요구사항 (Method Requirements)

- 프로토콜에서는 필수 인스턴스 메서드와 타입 메소드를 명시할 수 있습니다.

- 하지만 메소드 파라미터의 기본 값은 프로토콜 안에서 사용할 수 없습니다.

protocol SomeProtocol {
    static func someTypeMethod()
}

필수 메서드 지정시 함수명과 반환값을 지정할 수 있고, 구현에 사용하는 괄호는 적지 않아도 됩니다.

protocol RandomNumberGenerator {
    func random() -> Double
}

다음 코드는 따르는 프로토콜의 필수 메소드 random()을 구현한 클래스입니다.

class LinearCongruentialGenerator: RandomNumberGenerator {
    var lastRandom = 42.0
    let m = 139968.0
    let a = 3877.0
    let c = 29573.0
    func random() -> Double {
        lastRandom = ((lastRandom a + c).truncatingRemainder(dividingBy:m))
        return lastRandom / m
    }
}
let generator = LinearCongruentialGenerator()
print("Here's a random number: \(generator.random())")
// Prints "Here's a random number: 0.3746499199817101"
print("And another one: \(generator.random())")
// Prints "And another one: 0.729023776863283"

---

이니셜라이저 요구사항 (Initializer Requirements)

- 프로토콜에서 필수로 구현해야 하는 이니셜라이저를 지정할 수 있습니다.

protocol SomeProtocol {
    init(someParameter: Int)
}

---

클래스에서 프로토콜 필수 이니셜라이저의 구현 (Class Implementation of Protocol Initializer Requirements)

- 프로토콜에서 특정 이니셜라이저가 필요하다고 명시했기 때문에 구현에서 해당 이니셜라이저에 required 키워드를 붙여줘야 합니다.

클래스 타입에서 final로 선언된 것에는 required를 표시하지 않아도 됩니다. final로 선언되면 서브클래싱 되지 않기 때문입니다.

class SomeClass: SomeProtocol {
    required init(someParameter: Int) {
        // initializer implementation goes here
    }
}

- 특정 프로토콜의 필수 이니셜라이저를 구현하고, 수퍼클래스의 이니셜라이저를 서브클래싱하는 경우 이니셜라이저 앞에 required 키워드와 override 키워드를 적어줍니다.

protocol SomeProtocol {
    init()
}

class SomeSuperClass {
    init() {
        // initializer implementation goes here
    }
}

class SomeSubClass: SomeSuperClass, SomeProtocol {
    // "required" from SomeProtocol conformance; "override" from SomeSuperClass
    required override init() {
        // initializer implementation goes here
    }
}

 

실패 가능한 초기자 요구사항 (Failable Initializer Requirements)

- 프로토콜에서 실패가능한 이니셜라이저를 선언할 수 있습니다.

---

위임 (Delegation)

- 위임은 클래스 혹은 구조체 인스턴스에 특정 행위에 대한 책임을 넘길 수 있게 해주는 디자인 패턴 중 하나입니다.

protocol DiceGame {
    var dice: Dice { get }
    func play()
}
protocol DiceGameDelegate: AnyObject {
    func gameDidStart(_ game: DiceGame)
    func game(_ game: DiceGame, didStartNewTurnWithDiceRoll diceRoll: Int)
    func gameDidEnd(_ game: DiceGame)
}

---

프로토콜 익스텐션 (Protocol Extensions)

- 익스텐션을 이용해 프로토콜을 확장할 수 있습니다.

- 아래 코드는 random()을 따르는 RandomNumberGenerator에 randomBool()을 따르도록 추가한 예입니다.

extension RandomNumberGenerator {
    func randomBool() -> Bool {
        return random() > 0.5
    }
}

아래 코드와 같이 generator에서 generator.random()과 generator.randomBool()를 둘 다 이용할 수 있음을 확인할 수 있습니다.

let generator = LinearCongruentialGenerator()
print("Here's a random number: \(generator.random())")
// Prints "Here's a random number: 0.3746499199817101"
print("And here's a random Boolean: \(generator.randomBool())")
// Prints "And here's a random Boolean: true"

익스텐션을 이용해 구현을 추가할 수는 있어도 다른 프로토콜로 확장/상속할 수는 없습니다. 만약 그렇게 하고자 한다면 익스텐션이 아닌 프로토콜 자체에 구현해야 합니다.

---

내용 참고 출처

https://jusung.gitbook.io/the-swift-language-guide/language-guide/21-protocols#protocol-extensions

프로토콜 (Protocols) - The Swift Language Guide (한국어)