金氧

Swift中Optional类型的使用案例分析:valuesForKeys

这篇文章将带我们探索在Swift中如何使用Optional类型保证强类型的安全性。我们将创建一个Swift版本的Objective-C的API。虽然在Swift中这个API存在的意义不是很大,但是这将会是一个很有趣的例子。

在Objective-C中,NSDictionary类有一个方法,名为-objectsForKeys:notFoundMarker:,它的作用是根据第一个NSArray类型参数中的值作为该字典的key,查找这些key对应的字典中的值,并放到一个新的NSArray中返回,如果找不到对应的值,那么就返回第二个参数指定的对象。在官方文档中对该方法有这么一句描述“返回的数组中的第N个对象,对应着第一个数组参数中的第N个值”。假如说以第一个数组参数中的第三个值作为key在字典中查不到值怎么办呢?这时候就需要notFoundMarker参数登场了。这种情况下就会返回notFoundMarker参数指定的对象了。在Foundation框架中还有专门针对该情况适用的一个类,那就是NSNull,就是当你也没有备选返回对象的时候,就可以返回NSNull对象。

在Swift中,Dictionary类型并没有类似objectsForKeys的方法。所以接下来的练习中,我们将使用类型的扩展机制为Dictionary类型添加一个类似objectsForKeys的方法,为保持Swift的风格我们起名为valuesForKeys:notFoundMarker:。

extension Dictionary {
    func valuesForKeys(keys: [K], notFoundMarker: V) -> [V] {
        // To be implemented
    }
}

在Swift中实现该方法与Objective-C有点不同,因为Swift中强类型的特性使返回的数组中只能包含某一种类型的元素,也就是说我们不能在一个字符串数组中添加一个NSNull类型的元素,这就使notFoundMarker的参数类型显得非常尴尬。这怎么解决呢?别着急,在Swift中我们有更好的选择:我们可以返回一个Optional类型的数组。从Dictionary中查出的值全部被包在Optional类型中,这样当使用的key没有对应值的时候,我们就可以使用nil来替代NSNull类型了。

extension Dictionary {
    func valuesForKeys(keys: [Key]) -> [Value?] {
        var result = [Value?]()
        result.reserveCapacity(keys.count)
        for key in keys {
            result.append(self[key])
        }
        return result
    }
}

注意:此时可能已经有人认为Dictionary类型中的这个方法可能没必要写的这么繁琐,你们可能已经想到了这种情形:

extension Dictionary {
    func valuesForKeys(keys: [Key]) -> [Value?] {
        return keys.map { self[$0] }
    }
}

这段代码和上面那段代码的作用和结果是完全一样的,当keys调用map方法时,其实已经将查出的所有值都包在了Optional类型中了。这就足以说明了为什么Swift中类型的API都那么短小精干,因为实现复杂逻辑就像上述代码中直接调用map方法一样简单。

现在我们可以试着用我们扩展的方法做一些例子:

let dict = ["A": "Amir", "B": "Bertha", "C": "Ching"]

dict.valuesForKeys(["A", "C"])
// [Optional("Amir"), Optional("Ching")]

dict.valuesForKeys(["B", "D"])
// [Optional("Bertha"), nil]

dict.valuesForKeys([])
// []

内嵌Optional类型

现在我们来看看使用last属性返回数组的最后一个元素会发生什么?

dict.valuesForKeys(["A", "C"]).last
// Optional(Optional("Ching"))

dict.valuesForKeys(["B", "D"]).last
// Optional(nil)

dict.valuesForKeys([]).last
// nil

看着结果我们是不是觉得很奇怪呢?我们在上述代码的第一种情况下得到了嵌套的Optional类型,而在第二种情况下缺得到了包含nil的Optional类型,为什么得到的不是Optional("Ching")和nil呢?

冷静下来,我们回忆一下last属性的是如何申明的:

var last: T? { get }

恍然大悟,原来last属性的类型是Optional类型,这也就是说如果T是Optional类型的话,那么T?自然就是Optional(Optional)了,也就是T??。所以上面的情况就很容易解释了,因为T的类型是Optional(String),所以我们得到的结果就是Optional(Optional(String))。

那么Optional(nil)这种情况如何解释呢?为什么不是Optional(Optional(nil))呢?

我们现在Objective-C中执行一下上面那三种情况看一看:

[dict valuesForKeys:@[@"A", @"C"] notFoundMarker:[NSNull null]].lastObject
// @"Ching"

[dict valuesForKeys:@[@"B", @"D"] notFoundMarker:[NSNull null]].lastObject
// NSNull

[dict valuesForKeys:@[] notFoundMarker:[NSNull null]].lastObject
// nil

我们看到,不论在Swift中还是在Objective-C中,当第一个参数的数组是空数组的时候,取最后一个元素的返回结果都是nil,意思就是“数组是空数组,那么最后一个元素肯定不存在啦”。那么在Swift中返回Optional(nil)和在Objective-C中返回NSNull的情况表明这个所谓的最后一个元素在数组中其实是存在的,只不过它就代表没有。当这种情况发生时,Objective-C只能用一个占位符对象来表示,而在Swift中就可以用一个系统类型来表示。

提供默认值

如果我们想当在Dictionary中查不到对应值的时候返回一个我们指定的默认值要怎么做呢?其实这也很简单:

extension Dictionary {
    func valuesForKeys(keys: [Key], notFoundMarker: Value) -> [Value] {
        return self.valuesForKeys(keys).map { $0 ?? notFoundMarker }
    }
}


dict.valuesForKeys(["B", "D"], notFoundMarker: "Anonymous")
// ["Bertha", "Anonymous"]

当Objective-C只能用占位符对象来做到这一点的时候,Swift却可以使用系统类型来呈现,并且提供了丰富的语法支持多样化的返回结果。

原文地址:Optionals Case Study: valuesForKeys

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