Swift : クラス継承とプロトコル拡張を比べてみる #yidev

Swift  カジュアルプログラミング クラス継承とプロトコル拡張 2015.07.11   @  yidev  第20回勉強会 EZ-‐‑‒NET  熊⾕谷友宏   http://ez-‐‑‒net.jp/

熊谷友宏 EZ-NET http://ez-net.jp/ @es̲kumagai Xcode 5 徹底解説 MOSA IP Phone 音でダイヤル いつもの電卓 with 割勘ウォッチ 音で再配達ゴッド

WWDC2015 情報共有会で プロトコル拡張について発表してきました。 @yucovin @esum1527 @akio0911 http://connpass.com/event/16691/

• http://connpass.com/event/16691/

発表後にツイッターを眺めていると 『プロトコル拡張って多重継承の一種？』

そこで

クラス継承とプロトコル拡張を ざっくり比較してみる

多重継承

クラス継承

クラス継承 機能を特化して積み上げる ⽣生きる機能を実装   消化器・循環器・呼吸器など ⾷食事を⾁肉に限定   必要な機能を実装 ⽣生物 動物 ⾁肉⾷食 猫 動く機能を実装   運動神経・関節など にゃーと鳴く、⽑毛繕いなど   猫らしい機能の実装 目的に特化 広くを想定

クラス継承 今までの資産を活かせる 機能を流流⽤用して   新しいものを⽣生成 ⽣生物 ⽝犬 動物 ⾁肉⾷食 猫 ⽝犬 ▶ 制作コストの削減 ▶ どちらも “動物” として 扱える

クラス継承 特徴を併せ持つとき 草⾷食機能を独⾃自実装？ ⽝犬って雑⾷食 ⽣生物 ⽝犬 動物 ⾁肉⾷食 猫 ⽝犬 ▶ 犬で雑食性を追加？

クラス継承 特徴を併せ持つとき 草⾷食動物を作って継承？ 草⾷食 雑⾷食性 ⽝犬 ⽣生物 動物 ⾁肉⾷食 純⾁肉⾷食 猫 ⽝犬 ▶ 肉食と草食を継承？ 多重継承 (C++)

プロトコル拡張

プロトコル 特徴で対象を説明する ⾁肉⾷食型 鳴ける 猫 ⾛走れる 歩ける ▶ 対象は猫型 ▶ 特徴をプロトコルで表現

プロトコル拡張 特徴に機能を添える ⾁肉を⾷食べさせる ⾁肉⾷食型 鳴ける 猫 鳴かせる ⾛走れる 前に進ませる 歩ける 右を向かせる ▶ プロトコルに 機能を関連付ける

プロトコル指向 特徴を型で具現化する ⾁肉を⾷食べさせる ⾁肉⾷食型 鳴ける 猫 ⾛走れる 前に進ませる 歩ける 右を向かせる 鳴かせる 特徴の実現に必要な 猫固有の機能を実装 にゃーと鳴くのはここで実装 ▶ 必要最低限の機能を 型に実装する

プロトコル指向 対象ごとに特徴から組み立てる 鳴ける ⾁肉⾷食型 猫 ⾁肉⾷食型 ⾛走れる 草⾷食性 ⾛走れる 歩ける 歩ける ⽝犬 吠え れる

プロトコル指向 複数のプロトコル拡張を継承 鳴かせる 鳴ける ⾁肉⾷食型 ⾁肉を⾷食べさせる 猫 ⾁肉⾷食型 ⾛走れる 草⾷食性 前に進ませる 歩ける 右を向かせる 歩ける ⾛走れる 草を⾷食べさせる ⽝犬 吠え れる 吠えさせる

多重継承？

特徴を観察

クラス継承

クラス継承 紛れもない多重継承 草⾷食 ⽝犬 ⽣生物 動物 ⾁肉⾷食 猫 ⽝犬 ▶ 同じ機能があると複雑に ▶ どちらを使ったら良いか

クラス継承 紛れもない多重継承 草⾷食 ⽝犬 ⽣生物 動物 ⾁肉⾷食 猫 ⽝犬 ▶ 共通する親を持つ場合が さらに話を難しくする

プロトコル拡張

プロトコル拡張 特徴それぞれが機能を持つ ⾁肉を⾷食べさせる ⾁肉⾷食型 草を⾷食べさせる 草⾷食性 前に進ませる 右を向かせる 歩ける ⾛走れる ⽝犬 吠えさせる 吠え れる ▶ 複数の特徴を継承する ▶ 多重継承にも似ているが それぞれの階層は浅い

プロトコル拡張 継承に見えるところ ⾁肉を⾷食べさせる ⾁肉⾷食型 草を⾷食べさせる 草⾷食性 前に進ませる 右を向かせる 歩ける ⾛走れる ⽝犬 吠えさせる 吠え れる ▶ “歩ける” を継承して “走れる” を作っている？

プロトコル拡張 継承というより 上位 合わせてひとつ？ 歩けて・走れる ⾛走れる 進ませる  (⾛走り) 歩ける 進ませる  (歩き) ⾛走れる 進ませる  (⾛走り) 右を向かせる 歩ける 進ませる  (歩き) 下位 右を向かせる ▶ 上位へ進化というより 特徴をあわせ持つ？ ▶ 優位性は若干ある

守備範囲を観察

クラス継承

クラス継承 肉食動物の守備範囲 ⽣生物 動物 ⾁肉⾷食 猫 ⽝犬 ▶ 生物の起源までが範疇

プロトコル拡張 肉食動物の守備範囲 ⾁肉を⾷食べさせる 前に進ませる 右を向かせる 歩ける ⾁肉⾷食型 猫 ⾛走れる 鳴かせる 鳴ける ▶ 肉を食べれること、以上

影響範囲を観察

クラス継承 犬に雑食性をもたせたくなったら “なんでも⾷食べる” を再解禁 ⿅鹿鹿 ⽝犬 ! ! 草⾷食 ! ! 動物 ⾁肉⾷食 猫 ⽝犬 ? ⽣生物 “なんでも⾷食べる”  を追加 ⾁肉⾷食に制限 ▶ 多重継承が無理なら 動物で受け入れる？ ▶ 猫にも影響が及ぶかも

プロトコル指向 犬に雑食性をもたせたくなったら ⾁肉⾷食型 草⾷食性 ⾛走れる ⽝犬 ! 吠え れる ⾁肉⾷食型 ⾛走れる 猫 鳴ける ⾛走れる ⿅鹿鹿 ▶ 犬に草食性をプラス 草⾷食型 ▶ 他には影響しない

クラス継承 生物の常識を覆す新発見 !? ! ⿅鹿鹿 ! ! ⽝犬 ! 猫 ⽝犬 ! 草⾷食 ! ! 動物 ⾁肉⾷食 ⽣生物 新種 ♪ ▶ 生物界に激震

プロトコル指向 生物の常識を覆す新発見 !? ⾁肉⾷食型 草⾷食性 ⾛走れる ⽝犬 吠え れる ⾁肉⾷食型 ⾛走れる 猫 鳴ける ⾛走れる 新常識識 ⿅鹿鹿 ♪ ▶ 新しいプロトコルが 草⾷食型 生まれるかも

可読性を観察

クラス継承 犬って雑食？ 草⾷食ではなさそう 草⾷食 ⽝犬 動物 ⾁肉⾷食 猫 ⽝犬 ⽣生物 とりあえず⾷食べれる でも⾁肉だけみたい ▶ 表面から分からない？ ▶ 読み解く必要がある

プロトコル 犬って雑食。 ⾁肉⾷食型 草⾷食性 ⾛走れる 歩ける ⽝犬 吠え れる ▶ プロトコルで一目瞭然

実装を観察

クラス継承 汎用的な土台から積み上げる ⽝犬 猫 ⾁肉⾷食 ⾁肉⾷食 動物 動物 ⽣生物 ⽣生物 ▶ 土台の設計が重要 ▶ 汎用化が鍵？

プロトコル拡張 具体的な特徴で説明する ⾁肉⾷食型 草⾷食性 ⾛走れる ⽝犬 ⾁肉⾷食型 ⾛走れる 吠え れる 猫 鳴ける 動物 汎⽤用的すぎると   扱いにくそう ▶ 特徴の切り出しが重要 ⽣生物 ▶ 抽象化が鍵？

アクセス範囲を観察

クラス継承 継承先ほど狭める方向へ 親クラスをまるごと 秘密にはできない ⽣生物 親と同じか低い アクセス範囲が必要 動物 ⾁肉⾷食 ❌  Private   ⭕  Public 猫 ⽝犬 Internal ▶ 親の公開範囲を 自分より狭くできない 親が internal なら子は internal 以下

プロトコル継承 継承先ほど狭める方向へ 元の想定範囲は 広げられない 元と同じか 狭いアクセス範囲で 歩ける ⾛走れる Internal ❌  Private   ⭕  Public ▶ 元の公開範囲より 広いものは作れない 元が internal なら新しいものは internal 以下

型のプロトコル継承 アクセス範囲はそれぞれ次第 型より⼩小さい アクセス範囲も可能 ⭕  Private これが求める機能の範囲は   このプロトコルの範囲以上で 集会 できる 歩ける ⾛走れる Internal 猫 ⽝犬 ⭕  Public ⭕  Internal 型の公開範囲より 小さくても準拠可能 ▶ 最大でも型の範囲まで ▶ 機能のアクセス範囲は   各プロトコル以上で プロトコルが internal 指定ならその機能は internal 以上

まとめ

クラス継承とプロトコル拡張は かなり性格が違う印象

性格の違いを意識して使うと 使い分けの仕方が見えてくるかも？

クラス継承とプロトコル拡張 ▶ クラス継承 ✴ 機能を特化して積み上げる ✴ 汎用性を意識した設計 ✴ 特徴を知るとは全てを知ること ✴ 常識を覆したときの影響範囲が広い？ ▶ プロトコル拡張 ✴ 特徴で対象を説明する ✴ 特徴を意識した設計 ✴ 特徴が一目瞭然 ✴ 常識を覆すと新しいプロトコルが誕生？