SwiftでprotocolにNSObjectを継承させる方法

Question

環境はXcode9+Swift3、iOSアプリです。

以下のようなプロトコル、クラスがあります。

public protocol Pu {
	func hogeFunc() -> String
}
public class CLS_A : Pu {
    func hogeFunc() -> String{ return "A" }
}
public class CLS_B : Pu {
    func hogeFunc() -> String{ return "B" }
}

let kage : [Pu] = [ CLS_A() , CLS_B() ]

このプロトコルPu(を実装したクラスCLS_AとCLS_B)にNSKeyedArchiver.archivedData(withRootObject: instance)を使ったインスタンスのシリアライズ機能を追加しようとしています。
その為にはNSObject,NSCodingの継承が必要です。

そこで、既定のPuプロトコルにNSObject,NSCodingの継承を追加しようとしたのですが
NSObjectはクラスですので「Non-class type 'Pu' cannot inherit from class 'NSObject'」というエラーが出てしまいました。
Puをプロトコルからクラスに変えるのが本来あるべき対処法かと思うのですが、PuをクラスにするとhogeFuncを実装する強制を持たせる事が出来ませんし、すでにあちこちでPuを参照しているコード、型の変数があり変更箇所を可能な限り少なくしたいです。
修正範囲をなるべく狭くしたいという理由で、PuをプロトコルのままでNSObjectを継承させるにはどうしたらよろしでしょうか。

具体的なコードは以下のような内容です。以下のP_C_BはNSObjectを継承していないので、シリアライズ化の時に落ちてしまいます。
protocol Puで、どうにかして「NSObjectを継承する」という制約を付けれればよいのですが。

protocol Pu : NSCoding{
    func test() -> String
}
class P_C_A : NSObject, Pu {
    private let pca : String
    func test() -> String {
        return "T_C_A"
    }
    override init(){
        self.pca = "a"
        super.init()
    }
    required public init?(coder aDecoder: NSCoder) {
        self.pca = aDecoder.decodeObject(forKey: "pca") as! String
    }
    func encode(with aCoder: NSCoder) {
        aCoder.encode(self.pca, forKey: "pca")
    }
}
class P_C_B : Pu {
    private let pcb : String
    init(){
        self.pcb = "b"
    }
    func encode(with aCoder: NSCoder) {
        aCoder.encode(self.pcb, forKey: "pcb")
    }
    required init?(coder aDecoder: NSCoder) {
        self.pcb = aDecoder.decodeObject(forKey: "pcb") as! String
    }
    func test() -> String {
        return "T_C_A"
    }
}
class S_t2 {
    static func extTest(){
        let v1 : [Pu] = [
            P_C_A(),
            P_C_B()
        ]
        let v2 : Data = NSKeyedArchiver.archivedData(withRootObject: v1)
        let v3 : String = v2.base64EncodedString()
        let v4 : Data = Data(base64Encoded: v3)!
        let v5 : Any = NSKeyedUnarchiver.unarchiveObject(with: v4)!
        let v6 : [Pu] = NSKeyedUnarchiver.unarchiveObject(with: v4) as! [Pu]
        
        v6.forEach { (i) in
            if let d = i as? P_C_A {
                print("これはPCAです")
            }else if let d = i as? P_C_B {
                print("これはPCBです")
            }else{
                print("型の判定に失敗しました")
            }
        }
        print(v1)
        print(v2)
        print(v3)
        print(v4)
        print(v5)
        print(v6)
    }
}
S_t2.extTest()

Comments

[t_obara]

継承できたとして、encodeメソッドも追加したりする必要がありますが、その点は修正範囲の中で許容なのですよね？修正範囲を比較して考えると、単にPuにencodeメソッドを追加して、jsonとかの文字列やDictionaryとかで返却するようにして、それを格納するとかで十分なのでは？

[Fushihara]

CLS_A、CLS_BそれぞれにencodeメソッドやNSCoderが引数にあるイニシャライザを追加する事は許容範囲です。Dictionary型にする事も実は途中までやっていたのですが、説明欄のコードで言うと変数kageをjson(Dictionary)から復元する時、kageの中身の一つ一つに、それがCLS_AなのかCLS_Bなのか判定してそれぞれのイニシャライザに処理を分岐する処理が必要ですし、今後CLS_C等を追加した時にそれを呼び出す全ての場所でCLS_Cだった時の判定を追加する必要が生じてしまいます。それに、CLS_Cの追加漏れがどこかであっても、コンパイル時エラーにならないのでそれは避けたい気持ちがあります。

[t_obara]

判定は必要ですが、デシリアイズをUserDefaultsのextensionでまとめれば、判定箇所は一箇所で済むと思いますが。

[Fushihara]

申し訳ありません、NSKeyedArchiver.archivedData(withRootObject: instance)を使う方法でお願いしたいと思います。

[MasakiHori]

NSObjectのサブクラスの必要ありましたっけ？ NSObjectProtocolに準拠していればよかったような気がしますが。どちらにしてもNSObjectProtocolをPuが継承しておけば NSObjectProtocolに準拠するのはとても面倒くさいのでNSObjectを継承するであろうと思われます。

[MasakiHori]

追記： さらに実体がクラスであることを要求するclassを継承リストに加えておけばもうちょとよくなるなか？

Answer 1

NSObject が持つ性質（NSKeyedArchiver が必要とする性質）は NSObjectProtocol に規定されています。実際の NSObject クラスも NSObjectProtocol に準拠しています。

ですので、プロトコル Pu で NSObjectProtocol プロトコルを継承すれば 実質的に Pu プロトコルを継承したクラスは NSObject クラスを継承するように制約をかけられるようになります。

protocol Pu : NSCoding, NSObjectProtocol {
    func test() -> String
}

もちろん NSObjectProtocol で規定されている機能を自力で実装すれば NSObject クラスを継承する必要はなくなりますけど、それならそれで、自力実装が適切であれば NSKeyedArchiver で適切に処理されるはずなので、この方法で目的は達成できるかなって思います。

Answer 2

共通のものは共通化したい気持ちもわかりますが、P_C_A, P_C_Bの両方に明示的に継承とプロトコル準拠(:NSObject, NSCoding)を指定するのはそれほど悪い実装ではない気がします。

むしろ、機能や性質を継承関係でツリー状にしていくより、個別のオブジェクトに必要な機能・性質を都度プロトコルで明示していく形の方がSwift的かと思います。