使用协议和关联类型的强类型树层次结构

Question

我正在尝试使用协议设计对象的强类型层次结构，但不能完全正确。

为了说明，假设具体的类型，这将最终采用这些协议的类 Country ， State和City 。

每个节点可以有一个父级（根对象除外）和/或子级（叶对象除外）：所有State实例都是单个Country实例的子级，并以其为父级，而City实例为子级，依此类推。

因此，我从以下两个协议开始：

/// To be adopted by State and City
///
protocol Child: AnyObject {
    associatedtype ParentType: AnyObject 
    // (-> so that property `parent` can be weak)

    weak var parent: ParentType? { get }
} 

/// To be adopted by Country and State
///
protocol Parent: AnyObject {
    associatedtype ChildType: AnyObject
    // (-> for symmetry)

    var children: [ChildType] { get }
}

我有两个单独的协议，而不是将所有上述要求归为一组的协议，因为我不想为根类Country指定“虚拟” typealias ParentType （这是没有意义的），也typealias ChildType为typealias ChildType “ dummy” typealias ChildType 。叶类City 。

相反 ，我可以将父行为和子行为分开，只是让中间类State采用两种协议。

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接下来 ，我想根据从磁盘读取的字典来初始化我的句点。 对于子类，我想在实例化时指定父类，因此我想出了以下方案：

protocol UnarchivableChild: Child {
    init(dictionary: [String: Any], parent: ParentType?)
}

protocol UnarchivingParent: Parent {
    associatedtype ChildType: UnarchivableChild

    func readChildren(fromDictionaries dictionaries: [[String: Any]]) -> [ChildType]
}

就目前而言，看起来我可以更进一步，并添加方法readChildren(fromDictionaries:)的默认实现，如下所示：

extension UnarchivingParent {
    func readChildren(fromDictionaries dictionaries: [[String: Any]]) -> [ChildType] {
        return dictionaries.flatMap({ dictionary in
            return ChildType(dictionary: dictionary, parent: self)
        })
    }
}

...由于此协议中， ChildType被限制为UnarchivableChild ，因此它应支持初始化程序...？ 但是我得到：

无法使用类型为'（dictionary：（[[String：Any]），parent：Self）'的参数列表调用'ChildType'

（为什么大写的“ Self”？）

我想我缺少有关关联类型如何工作的信息...

如何编码此默认实现？

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更新：显然，以某种方式超越自我是问题所在。 我将代码修改为：

protocol Node: AnyObject {
}

protocol Parent: Node {
    associatedtype ChildNodeType: Node
    var children: [ChildNodeType] { get set }
}

protocol Child: Node {
    associatedtype ParentNodeType: Node
    weak var parent: ParentNodeType? { get set }
}

protocol UnarchivableChild: Child {
    init(dictionary: [String: Any]) // Removed parent parameter!
}

protocol UnarchivingParent: Parent {
    associatedtype ChildNodeType: UnarchivableChild
    func readChildren(fromDictionaries dictionaries: [[String: Any]]) -> [ChildNodeType]
}

extension UnarchivingParent {
    func readChildren(fromDictionaries dictionaries: [[String: Any]]) -> [ChildNodeType] {
        return dictionaries.flatMap({
            let child = ChildNodeType(dictionary: $0)
            // Assign parent here instead:
            child.parent = self // < ERROR HERE

            return child
        })
    }
} 

错误是：

无法将类型“ Self”的值分配给类型“ _？”

Answer 1

在阅读了Swift编程语言：泛型 （部分：“带有Generci Where子句的扩展”）之后，我找到了实现所需功能的适当语法。 我选择了以下代码（类型名称与原始问题中的类型名称有所不同）：

protocol DictionaryInitializable {
    init(dictionary: [String: Any])
}

protocol ChildNode: AnyObject {
    associatedtype ParentType: AnyObject

    weak var parent: ParentType? { get set }
}

protocol ParentNode {
    associatedtype ChildType: AnyObject

    var children: [ChildType] { get set }
}

// This 'WHERE' clause fixes the issue:
extension ParentNode where ChildType: DictionaryInitializable,
ChildType: ChildNode, ChildType.ParentType == Self {

    func readChildren(from dictionaries: [[String: Any]]) -> [ChildType] {
        return dictionaries.map({
            return ChildType(dictionary: $0)
        })
    }
}

where子句的第一个约束条件让我调用初始化程序init(dictionary:) ，第二个约束条件保证存在属性parent ，第三个self让我将self赋值为它的值。

另外，我可以更改：

protocol ParentNode {
    associatedtype ChildType: AnyObject

至：

protocol ParentNode {
    associatedtype ChildType: ChildNode

...并跳过第二个约束。