Swift overrideの多用を解消する

Question

実現したいこと

ある処理に対してどのクラスのインスタンスを渡すかによって異なる動作をするようにしたい
例:ボードゲームのオンライン対戦とコンピューター対戦を同じコードで行う

試したこと

Base.classを作りA.class,B.classはBaseを継承し、変更が必要なメソッドをoverrideする

問題点

overrideが増える、Base.classに空のメソッドを作る必要がある、overrideを必須にすることができない

実装したいこと

・ベースとなるクラスまたはプロトコルなどが共通のメソッドを持つことができ、そのメソッドからベースクラスが持つ変数を参照することができる
・サブクラスで実装しなければならないメソッドを指定できる

現在のコード

class Base {

    var isFirstTurn:Bool!

    func setListener(result:(Int) -> Void){}

    func setBordData(){
        // do something
    }

}

class OnlineGame:Base {
    override func setListener(result:(Int) -> Void){
        //... received signal
        result(signal)
    }
}

class COMGame:Base {
    override func setListener(result:(Int) -> Void){
        //... received signal
        result(comMove)
    }

    func comMove() -> Int {
        return //... think next move
    }
}

class GameView :UIViewController {
    let helper:Base!

    // in a function
    print("isFirstTurn:(helper.isFirstTurn)")

    helper.setListener({
        result in
        // do something
    })
    // in a function
}

Answer 1

プロトコル指向にしてみたらどうですか

---

説明は得意じゃないので適当ですが、こんなんどうでしょうか？
パタンは色々あるので、もっといい説明がごろごろ転がってるので調べてみて

protocol Beep {
    
    var value: Int { get set }
    
    func beep()
}

extension Beep {
    func beep() {
        print("Beeep")
    }
}

class Base {

    var value: Int = 5
    
}
    
class Hoge: Base, Beep {
    
}

class Fuga: Base, Beep {
    
    func beep() {
        print("fugaBeeep")
    }
}

var beep1: Beep = Hoge()

var beep: Beep = Hoge()

beep.beep() // => Beeep

print(beep.value) // => 5

beep = Fuga()

beep.beep()  // => fugaBeeep

print(beep.value) // => 5

protocolにプロパティを宣言して、プロトコルに従ってクラスに実装するだけですけど。
ご自身で調べられてはいかがですか？

Comments

[uhsi]

プロトコルにすると同じコードに異なるインスタンスを渡すことができないと思うのですが

[uhsi]

また、共通の処理を書くことができなくなります

[uhsi]

ありがとうございます。extentionを使うのですね。助かりました。

[uhsi]

補足しました。変数の扱い方を教えてください。

Answer 2

今回のような場面ではプロトコルを使って表現するのが一般的かもしれません。プロトコルの構造も複雑なので、今回の場面で使えるかもしれない基本的なところを紹介してみます。

プロトコルでインターフェイスを規程

たとえば Player というプロトコルを作成して、そこに必要な機能を規定します。

protocol Player {

    func nextMove() -> Location
}

これを、たとえば OnlinePlayer と ComputerPlayer に適用すると、それらの型ではプロトコルで規定した機能の実装を必須にすることができます。

class OnlinePlayer : Player {

    func nextMove() -> Location {

        return ・・・
    }
}

class ComputerPlayer : Player {


    func nextMove() -> Location {

        return ・・・
    }
}

プロトコル型でインスタンスを表現

このとき、共通するプロトコル Player を基底クラスのように Player 型として使うことで、どちらのインスタンスでも取り扱えるようになります。

let player: Player = ComputerPlayer()

共通機能（既定の実装）を持たせたい場合

もし OnlinePlayer と ComputerPlayer とで共通して使いたい機能があるようでしたら、Player プロトコルに「プロトコル拡張」を使って機能を実装しておくことも可能です。

extension Player {

    func nextMove() -> Location {

        return ・・・
    }
}

特定の条件だけに共通機能を持たせたいようなときは、たとえば、手動操作のプレイヤーに限って何かをしたいときは ManualControl プロトコルを作成して、自動操縦なプレイヤーにだけ適用することも可能です。

protocol ManualControl {

}

class ComputerPlayer : Player, ManualControl {

}

このようにすると、プロトコル拡張を行うときに条件を指定して、より柔軟な既定の実装を行えます。

extension Player : where Self : ManualControl {

    func nextMove() -> Location {

        return ・・・
    }
}

このように、性質に合わせたプロトコルを並列に加えていきながら、条件を絞ってプロトコル拡張を行うことで、まるで Player を既定クラスのように使いながら、クラス継承を重ねるような系統分けも行えます。

プロパティーについて

プロパティーは、プロトコルに実装することは extension を使ってもできないので、プロトコルに存在だけ宣言することで必須にして、型に都度実装する必要があります。

protocol Player {

    var cards: [Card] { get set }
    var level: Int { get }
}

class OnlinePlayer : Player {

    var cards: [Card]
    var level: Int
}

class ComputerPlayer : Player {

    var cards: [Card]
    let level: Int = 1
}

たとえばこのような記述が必要になるので、慣れないうちは手間が増えて複雑に感じられるかもしれないですけれど、プロパティー定義の記述自体はシンプルですし、プロトコルで実装が義務付けられているのも手伝って、型を定義するときに実装し忘れることもない（忘れるとコンパイラーに指摘される）ため、思いのほか負担なく実装することができます。

プロパティーの実装を型に定義しないといけないですけれど、存在自体は Player プロトコルに規定されているので、たとえば Player プロトコルを拡張して既定の実装を作るときには「プロパティーがあること前提で」コードを記述できるので、まるで Player にプロパティーが実装されているかのようにコードをかけます。

extension Palyer {

    func drawCard() -> Card? {

         return cards.randomElement()
    }
}

もし、何も実装しなければ特定の値を取得できるようにしたいときには、既定の実装で計算型プロパティー (Computed Property) を実装してあげることは可能です。

extension Player {

    var level: Int {

        get {

            return 1
        }
    }
}

ただし、値を読み書きするための記憶領域をプロパティーに持たせる (Stored Property) ことは、プロトコルではできないので、そういったものは必ず、型に直接実装する必要があります。

質問者の「実装したいこと」に対する補足

オブジェクト指向と違って、特にプロパティーの実装位置が『親が持つか、子が持つか』的な大きく違う点があるので感覚的に違和感を感じるかもしれませんけれど、これまでに紹介した事柄を使って、質問者 ushi さんの挙げたコードを書き換えてみると、次のようになりそうです。

protocol Base {
    
    // 変数の実態は持てないが、存在する前提で参照できる。
    var isFirstTurn: Bool! { get }
    
    // 適用先で実装しなければならないメソッドを指定できる。
    func setListener(result: (Int) -> Void)
}

extension Base {
    
    // プロトコル拡張で共通のメソッドを実装できる。
    func setBoardData() {
        
        // この中で、存在するはずのプロパティーを参照できる。
        if isFirstTurn {
            
        }
        
        // do something
    }
}

class OnlineGame: Base {
    
    // プロトコルが要求するプロパティーの実装が必要。
    var isFirstTurn: Bool! = false

    // プロトコルが要求するメソッドの実装が必要。
    func setListener(result:(Int) -> Void) {
        //... received signal
        result(signal)
    }
}

class COMGame: Base {

    // プロトコルが要求するプロパティーの実装が必要。
    var isFirstTurn: Bool! = false

    // プロトコルが要求するメソッドの実装が必要。
    func setListener(result: (Int) -> Void){

        //... received signal
        result(signal)
    }

    func comMove() -> Int {

        //... think next move
        return next
    }
}

プロパティーの初期化を Base ではなく各型が担わないといけないところもプロトコルを使った場合の特徴的なところです。この辺りが吉と出るか凶と出るかは状況によると思いますけれど、場合によってはプロトコルで、イニシャライザー init(isFirstTurn:) を記載して実装必須にしておいて、型の設計時ではなくインスタンスを作るときに外側から適切な isFirstTurn の値を設定する道筋を作ってみるのも悪くない選択肢のひとつに思います。

Comments

[uhsi]

詳しいご説明をありがとうございます。以前まではBase.classを使っていたので変数を容易に扱うことができたのですが、protocolで宣言した変数をA.classなどから使用することができません。変数についてもご説明をお願いできないでしょうか。

[TomohiroKumagai]

変数を使うのですね。プロトコルの場合「プロパティーの実装を必須」とすることまではできても、値を保存する変数を extension 等で実装することはできないので、変数は型に必ず実装する必要があります。オブジェクト指向と比べれば手間になってしまうのですけど、プロトコルに必要なプロパティーを記載（宣言）だけしておいて、型を定義する際にそれを実装する方法でやってみると、どうでしょうか。

[TomohiroKumagai]

プロパティーをプロトコルに宣言しておけば、プロトコル拡張でプログラムを組むときには「あるものとして」記載できるので、コーディング上の支障はないと思われます。プロトコルを使って具体的に型を実装する際に、プロパティーを実装しないといけないことが最初のうちは二度手間のように感じられるかもしれないですけれど、慣れてくるとむしろ妥当に思えてくる⋯かもしれません。

[退会済みユーザー]

プロトコルに変数を宣言し、基底クラスに変数を実装して継承するのはどうでしょうか？

[uhsi]

申し訳ないのですが、理解できないのでそれぞれ説明していただいた方法の例を追加で記載していただけますでしょうか。

[uhsi]

補足しました。

[TomohiroKumagai]

回答内に「プロパティーについて」以降を補足しました。