Swift 中 Opaque Types学习指南

什么是Opaque Types

Opaque Types 是在 Swift5.7 新添加的一个特性。主要是和 Protocol 来搭配使用，用来定义函数中的参数类型。它的作用就是隐藏参数的具体类型，从而使代码变得更加通用，减少冗余代码。废话不多说，下面来看一看它如何使用。

如何使用

假设我们有一个定义动物行为的 Protocol Behavior，有两个动物类 Cat 和 Dog 遵守了该协议：

protocol Behavior {
  func run()
}
struct Cat: Behavior {
  func run() {
      print("Cat run")
  }
}
struct Dog: Behavior {
  func run() {
      print("Dog run")
  }
}

如果我们想测试一下 run 的功能，可以通过使用 Opaque Types 来定义函数的参数，从而使测试函数可以接受 Cat 和 Dog 的实例对象：

func testRun(animal: some Behavior) {
  animal.run()
}
let cat = Cat()
let dog = Dog()
testRun(animal: cat) // Cat run
testRun(animal: dog) // Dog run

从上述代码可以看到，animal 的类型为 some Behavior。通过 some 关键字声明的类型就是所谓的 Opaque Types，some Behavior 的意思就是任何遵守了 Behavior 的类的实例对象。

看到这里，可能有的读者就会发现这个不是什么新奇的特性啊，这不就相当于泛型嘛？有这种想法的读者稍安勿躁，下面就来讲一下为什么要使用 Opaque Types。

为什么要使用

可读性更强

首先，下面的三个函数从语法层级上来说都是等价的：

func testRun(animal: some Behavior) {
  animal.run()
}
func testRun1<A: Behavior>(animal: A) {
  animal.run()
}
func testRun2<A>(animal: A) where A: Behavior {
  animal.run()
}

为什么使用的第一个原因就是：使用 some 定义更加清晰，使得代码可读性更高更容易理解。 上面的代码定义比较简单，可能感觉差别不大，大家看看下面的代码应该会有更深的体会：

func encodeAnyDictionaryOfPairs(_ dict: [some Hashable & Codable: Pair<some Codable, some Codable>]) -> Data
func encodeAnyDictionaryOfPairs<_T1: Hashable & Codable, _T2: Codable, _T3: Codable>(_ dict: [_T1: Pair<_T2, _T3>]) -> Data

性能更好

还有一个重要的原因就是当 Opaque Types 当做返回值类型时它的限制比 Protocol 类型更加严格，比如下面的代码：

func testReturn(isCat: Bool) -> some Behavior { // 编译报错
  if isCat {
      return Cat()
  } else {
      return Dog()
  }
}
func testReturn1(isCat: Bool) -> Behavior { // 正常编译不会报错
  if isCat {
      return Cat()
  } else {
      return Dog()
  }
}

当编译器编译 testReturn 函数时，会报以下错误:

而 testReturn1 则不会报错。因为对于 Protocol 当做返回值来讲，不会强制要求所有分支返回同一类型的对象。

当 Opaque Types 做返回值时，虽然返回值的具体类型不做限制，即任何遵守 Behavior 协议的对象都可以，但所有的分支返回必须为同一类型的对象，即可能返回 Cat，又可能返回 Dog 是不允许的。

这样做的好处就是代码的性能更好，因为我们从底层限制了返回类型必须是同一类型，所以编译器处理起来会更快。

任何的事物都有两面性，Opaque Types 也不例外。最后我们来了解一下它的限制。

使用的限制

• 不能用于可变参数的声明
• 不用用于匿名函数的声明

总结

本篇文章，首先讲解了什么是 Opaque Types，然后又了解了它的使用方式，接着学习了它的优点：可读性更高；性能更好。最后说明了一下它的限制。 希望大家看完这篇文章，能在项目中多多实践。

参考链接

• Apple Document
• Swift evolution
• understanding some and any

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