标准库中的主要关联类型
原创
介绍
SE-0358， Swift5.7 已实现。
SE-0346 已经引入了主要关联类型特性。本篇提议目的是为了在 Swift 标准库中使用此特性，为现有协议支持主要关联类型。此外，这篇提议还提供了一些通用的API设计建议，会对协议作者在添加对该特性的支持时提供便利。
API 设计指南
主要关联类型为协议设计增加了一个新的方向。对每个具有多个关联类型要求的协议，我们要谨慎的确认哪个类型为主要关联类型。一方面希望开发者尽可能使用速记语法快速记住，另一方面我们只有一次机会来决定选用哪个主要关联类型，一旦协议确立主要关联类型，后续关于协议的更改都会受到影响。
下面列举的这些指南帮助我们在标准库采用主要关联类型。由于这个新特性的使用，目前没有大量实际经验来沉淀一套通用的准则，所以这套指南后续会逐渐完善。指南包括四个方面：
1. 让用法为设计提供信息
如果你正在为现有的协议添加一个主要关联类型，先看看该协议关联的类型中哪些是受限制的。是否有一个类型比其他类型使用的多？如果是，那么该类型就是主要关联类型的不错选择。
举例说明。拿Sequence来说，使用场景中更多是限制Element, 而不是Iterator. 后者几乎在where语句没有被提及。很明显，Element是主要关联类型。
在设计新协议时，需要考虑哪个类型最常用，也就是最常约束类型。有时候最常用的类型，甚至都不是你计划作为关联类型的其中之一。
看个例子。Swift5.7中的新协议Clock只有Instant一个关联类型。在实际使用中，开发者更多使用的类型是Instant.Duration而不是Instant类型本身。时钟往往与一瞬间紧密相连，无法成为有用的约束目标，在实际场景中使用瞬间这种场景较少。some Clock<ContinuousClock.Instant> 实际上只是ContinuousClock的拼写方式。另一方面，some Clock<Swift.Duration>捕获以物理秒为单位测量流逝时间的所有 clock, 这个信息更为实用，因此，最后决定使用Clock.Duration作为主要关联类型。
2. 使用场景考虑清晰度
为了防止使用混淆或者不清晰，熟悉协议的人应该能够正确理解同类型约束的含义，例如some Sequence<Int>。轻量级约束规范与泛型参数具有相同的括号语法，包括相同的限制。特别是不支持此类列表中的参数标签，这就无法清楚表明所提供的类型名称的作用。例如，Foo<Int, String>中没有提供通用参数Int和String的明确作用提示。
主要关联类型的最佳候选者往往是那些与协议本身有简单、明显关系的类型。有个好的小窍门就是，如果关系可以用一个简单的介词来描述，那么相关类型可能会成为一个可行的主要关联类型：
CollectionofIntIdentifiableofStringSIMDofFloatRawRepresentablebyInt32
3. 不是所有的协议都需要主要关联类型
不能把添加主要关联类型当成实现协议的义务去做。如果在实际使用不希望限制某个类型，或者说有多个关联类型都是平等使用，那么此时不要去设置主要关联类型。例如，在泛型函数声明预计不会提及ExpressibleByIntegerLiteral，所以没有必要把该协议的关联类型IntegerLiteral设置为主要关联类型。
4. 把主要关联类型的数量限制为1
在大多数情况下，最好不要在任何协议上声明多个主要关联类型。保持一个最好。
提议方案
下面表格列举了标准库中带关联类型的所有公共协议，以及它们提议的关联类型。
Protocol | Primary | Others |
|---|---|---|
|
|
|
|
| -- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| -- |
|
| -- |
|
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
|
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
|
|
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
|
|
|
|
| -- |
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
| -- |
|
在 Swift5.6 中，下面这些协议没有关联类型：
Equatable, Hashable, Comparable, Error, AdditiveArithmetic,
DurationProtocol, Encodable, Decodable, Encoder, Decoder,
UnkeyedEncodingContainer, UnkeyedDecodingContainer,
SingleValueEncodingContainer, SingleValueDecodingContainer,
ExpressibleByNilLiteral, CodingKeyRepresentable,
CustomStringConvertible, LosslessStringConvertible, TextOutputStream,
TextOutputStreamable, CustomPlaygroundDisplayConvertible,
CustomReflectable, CustomLeafReflectable, MirrorPath,
RandomNumberGenerator, CVarArg, Sendable, UnsafeSendable, Actor,
AnyActor, Executor, SerialExecutor, DistributedActorSystemError详细设计
public protocol Sequence<Element>
public protocol IteratorProtocol<Element>
public protocol Collection<Element>: Sequence
public protocol MutableCollection<Element>: Collection
public protocol BidirectionalCollection<Element>: Collection
public protocol RandomAccessCollection<Element>: BidirectionalCollection
public protocol RangeReplaceableCollection<Element>: Collection
public protocol Identifiable<ID>
public protocol RawRepresentable<RawValue>
public protocol RangeExpression<Bound>
public protocol Strideable<Stride>: Comparable
public prococol SetAlgebra<Element>: Equatable, ExpressibleByArrayLiteral
public protocol SIMD<Scalar>: ...
public protocol Clock<Duration>: Sendable
public protocol InstantProtocol<Duration>: Comparable, Hashable, Sendable原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
腾讯云开发者
