민소네

[Swift4]Protocol Extension, associatedtype, Generic을 이용하여 기능(변수, 함수)을 그룹화하기

17 October 2017

Protocol Extension에 원하는 기능을 추가하는 경우 계산 속성 또는 함수들을 그룹화하여 접근하려면 다음과 같이 작성해야만 했습니다.

protocol TestProtocol {
	func testFunction()
}

protocol TestType {
	var test: TestProtocol { get }
}

class Test: TestProtocol, TestType {
	init() {}
	
	var test: TestProtocol { return self }

	func testFunction() {}
}

let test = Test().test
test.testFunction()

위 코드에서 TestProtocol에 정의된 함수를 반드시 구현해야 하거나, test 변수를 통하지 않고도 Test 객체로 접근한다면 testFunction 함수 접근 가능합니다.

위 코드는 protocol에 정의된 함수와 변수를 반드시 구현해야 한다는 장점이자 단점이 있으며, 직접 프로토콜 타입 변수를 접근하지 않고도 프로토콜에 정의된 함수나 변수를 직접 접근이 가능하다는 장점이자 단점이 있습니다.

위 코드의 단점을 해결할 수 있는 방안이 있을까요? RxSwift나 KingFisher 등의 라이브러리에서 rx, kf 등의 변수를 통해 라이브러리를 접근하도록 하고 있습니다. 어떻게 이렇게 하는지 살펴봅시다.

그룹화하기

첫번째로 특정 타입을 가지는 구조체를 선언하며, Base는 클래스를 사용하도록 var가 아닌 let으로 선언합니다.

만약 구조체를 사용하려고 한다면 var로 사용하면 됩니다.

struct Extension<Base> {
    let base: Base
    init(_ base: Base) {
        self.base = base
    }
}

그룹화할 변수를 정의하는 ExtensionCompatible 프로토콜을 선언하고, Base에는 어떤 타입일지 모르기 때문에 associatedtype을 사용합니다. static var는 static 변수나 함수가 필요한 경우 추가하면 됩니다.

protocol ExtensionCompatible {
    associatedtype Compatible
    var ex: Extension<Compatible> { get set }
    static var ex: Extension<Compatible>.Type { get set }
}

ExtensionCompatible 프로토콜 Extension에 정의했던 그룹화할 변수를 구현합니다.

extension ExtensionCompatible {
    var ex: Extension<Self> {
        get {
            return Extension(self)
        }
        set {

        }
    }
    static var ex: Extension<Self>.Type {
        get {
            return Extension<Self>.self
        }
        set {

        }        
    }
}

앞에서 작성했던 Test 클래스에 ExtensionCompatible 프로토콜을 따르도록 하고, 값을 가지는 변수를 선언합니다.

class Test: ExtensionCompatible {
	var value: Int

	init(value: Int) {
		self.value = value
	}
}

이제 Test 클래스는 ExtensionCompatible 프로토콜을 따르기 때문에 앞에서 TestType 프로토콜에 정의된 TestProtocol 타입 변수처럼 ex를 통해서 접근이 가능합니다.

그러면 ex 변수로만 접근 가능한 함수와 변수를 만들어 봅시다.

extension Extension where Base == Test {
	var result: Int {
        return base.value
    }
    
    func add(value: Int) {
        base.value += value
    }
}

이제 우리는 ex를 통해 result라는 계산 속성, add(value:) 함수를 접근 할 수 있으며, Test 클래스의 value 값을 얻거나 수정이 가능합니다.

let test = Test(value: 10)
print(test.ex.result) // Output : 10
test.ex.add(value: 10)
print(test.ex.result) // Output : 20

따라서 Test 클래스에다 직접 변수나 함수를 정의할 필요가 없이 기능 추가가 가능합니다.

다중 그룹화

위의 경우는 하나만 그룹화 한 경우입니다. 만약 경우를 나눠 구현하고자 한다면 앞에서 작성한 방식과 동일하게 정의한 후, 프로토콜을 따르게 하면 됩니다.

다음과 같이 ViewModel이라는 타입에 Input, Output 그룹화할 수 있습니다.

public struct ViewModelInputExtension<Base> {
    public let base: Base
    public init(_ base: Base) {
        self.base = base
    }
}

public protocol ViewModelInputExtensionCompatible {
    associatedtype Compatible
    var input: ViewModelInputExtension<Compatible> { get set }
    static var input: ViewModelInputExtension<Compatible>.Type { get set }
}

public extension ViewModelInputExtensionCompatible {
    public var input: ViewModelInputExtension<Self> {
        get {
            return ViewModelInputExtension(self)
        }
        set {
            // this enables using Extension to "mutate" base object
        }
    }
    public static var input: ViewModelInputExtension<Self>.Type {
        get {
            return ViewModelInputExtension<Self>.self
        }
        set {
            // this enables using Extension to "mutate" base type
        }
    }
}

public struct ViewModelOutputExtension<Base> {
    public let base: Base
    public init(_ base: Base) {
        self.base = base
    }
}

public protocol ViewModelOutputExtensionCompatible {
    associatedtype Compatible
    var output: ViewModelOutputExtension<Compatible> { get set }
    static var output: ViewModelOutputExtension<Compatible>.Type { get set }
}

public extension ViewModelOutputExtensionCompatible {
    public var output: ViewModelOutputExtension<Self> {
        get {
            return ViewModelOutputExtension(self)
        }
        set {
            // this enables using Extension to "mutate" base object
        }
    }
    public static var output: ViewModelOutputExtension<Self>.Type {
        get {
            return ViewModelOutputExtension<Self>.self
        }
        set {
            // this enables using Extension to "mutate" base type
        }
    }
}

class ViewModel: ViewModelOutputExtensionCompatible, ViewModelInputExtensionCompatible {}

let vm = ViewModel()
vm.input
vm.output

참고