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在 Swift 中,如何通过为不同的键路径注册处理器来实现处理类型的通用系统?

如何解决在 Swift 中,如何通过为不同的键路径注册处理器来实现处理类型的通用系统?

我想实现一个系统,允许我通过为不同的键路径注册处理器来通用地处理类型。

系统的一个特征应该是 composition,所以每个处理器都应该扩展一个通用的通用协议 Processor

用法示例:

struct Language {
    var name = "Swift"
    var version = 5.3
}

var processor = TypeProcessor<Language>()
processor.add(procesor: VersionProcessor(),keypath: \.version)
processor.add(procesor: NameProcessor(),keypath: \.name)

var input = Language()
processor.process(value: input)

// Languge version:     5.3
// Languge name:        Swift

解决方法

您可以使用“处理器”的继承,而不是尝试擦除属性类型,其中子类在根对象和属性类型上是通用的,并且具有属性键路径。

protocol Processor {
    associatedtype T
    func process(value: T)
}

class AnyProcessor<Value>: Processor {
    func process(value: Value) {
    }
}

final class KeyPathProcessor<Root,P: Processor>: AnyProcessor<Root> {
    typealias Value = P.T

    let keyPath: KeyPath<Root,Value>
    let processor: P

    init(keyPath: KeyPath<Root,Value>,processor: P) {
        self.keyPath = keyPath
        self.processor = processor
    }

    override func process(value: Root) {
        processor.process(value: value[keyPath: keyPath])
    }
}

struct ObjectProcessor<T>: Processor {
    var processors = [AnyKeyPath: AnyProcessor<T>]()

    mutating func add<P: Processor,V>(processor: P,keypath: KeyPath<T,V>) where P.T == V {
        self.processors[keypath] = KeyPathProcessor(keyPath: keypath,processor: processor)
    }

    func process(value: T) {
        for (_,processor) in processors {
            processor.process(value: value)
        }
    }
}
,

我创建了一个 playground,展示了如何通过函数组合解决这个问题,然后使用我们在那里学到的知识重新创建您的示例。

函数组合允许您通过将现有函数链接在一起来创建新函数,只要类型匹配即可。

precedencegroup CompositionPrecedence {
    associativity: left
}

infix operator >>>: CompositionPrecedence

func >>> <T,U,V>(lhs: @escaping (T) -> U,rhs: @escaping (U) -> V) -> (T) -> V {
    return { rhs(lhs($0)) }
}

Processor 可以转换为一个函数,它接受一个对象 O,以某种方式对其进行转换,然后返回一个新对象。创建函数可以这样完成:

func process<O,K>(keyPath: WritableKeyPath<O,K>,_ f: @escaping (K) -> K) -> (O) -> O {
    return { object in
        var writable = object
        writable[keyPath: keyPath] = f(object[keyPath: keyPath])
        return writable
    }
}

let reverseName = process(keyPath: \Person.name,reverse)
let halfAge = process(keyPath: \Person.age,half)

现在我们可以组合这两个函数了。结果函数仍然保留签名`(Person) -> Person)。我们可以组合任意数量的函数,创建一个处理管道。

let benjaminButton = reverseName >>> halfAge
let youngBradPitt = benjaminButton(bradPitt)

继续重新创建您的示例。正如此 answer 所提到的,该类型在根对象上是通用的。这就像在函数组合示例中一样,它允许我们将所有处理器组合在一个数组中。

protocol Processor {
    associatedtype T
    func process(object: T) -> T
}

擦除对象时,保留对原始对象的引用很重要,以便我们可以使用它来实现所需的功能。在本例中,我们保留对其 process(:) 方法的引用。

extension Processor {
    func erased()-> AnyProcessor<T> {
        AnyProcessor(base: self)
    }
}

struct AnyProcessor<T>: Processor {
    private var _process: (T) -> T
    
    init<Base: Processor>(base: Base) where Base.T == T {
        _process = base.process
    }
    
    func process(object: T) -> T {
        _process(object)
    }
}

这是实现 Processor 协议的两种类型。请注意,第一个有两种占位符类型。第二个占位符将被删除。

struct AgeMultiplier<T,K: Numeric>: Processor {
    let multiplier: K
    let keyPath: WritableKeyPath<T,K>
    
    private func f(_ value: K) -> K {
        value * multiplier
    }
    
    func process(object: T) -> T {
        var writable = object
        writable[keyPath: keyPath] = f(object[keyPath: keyPath])
        return writable
    }
}

struct NameUppercaser<T>: Processor {
    let keyPath: WritableKeyPath<T,String>
    
    private func f(_ value: String) -> String {
        value.uppercased()
    }
    
    func process(object: T) -> T {
        var writable = object
        writable[keyPath: keyPath] = f(object[keyPath: keyPath])
        return writable
    }
}

最后是使用对象组合的 ObjectProcessor。请注意,数组包含相同类型的对象。例如,此结构的实例将只能处理 Person。每个子处理器所做的事情都隐藏在实现中,并且它可能在不同类型的数据上运行这一事实不会影响 ObjectProcessor

struct ObjectProcessor<T>: Processor {
    private var processers = [AnyProcessor<T>]()
    
    mutating func add(processor: AnyProcessor<T>) {
        processers.append(processor)
    }
    
    func process(object: T) -> T {
        var object = object
        
        for processor in processers {
            object = processor.process(object: object)
        }
        
        return object
    }
}

它正在发挥作用。请注意,我为同一个密钥添加了两个处理器。

var holyGrail = ObjectProcessor<Person>()
holyGrail.add(processor: NameUppercaser(keyPath: \Person.name).erased())
holyGrail.add(processor: AgeMultiplier(multiplier: 2,keyPath: \Person.age).erased())
holyGrail.add(processor: AgeMultiplier(multiplier: 3,keyPath: \Person.age).erased())

let bradPitt = Person(name: "Brad Pitt",age: 57)
let immortalBradPitt = holyGrail.process(object: bradPitt)
,

感谢您的回答。我已经使用了您的输入并提出了以下解决方案:

protocol Processor {
    
    associatedtype T
    
    func process(value: T)
}

extension Processor {
    
    func erase()-> AnyProcessor<T> {
        return AnyProcessor<T>(self)
    }
}


struct AnyProcessor<T>: Processor {
    
    let process: (T) -> Void
    
    init<P: Processor>(_ processor: P) where P.T == T {
        self.process = processor.process
    }
    
    func process(value: T) {
        self.process(value)
    }
}

struct KeyPathProcessor<T,V>: Processor {
    
    private var keyPath: KeyPath<T,V>
    private var processor: AnyProcessor<V>
    
    init<P: Processor>(_ processor: P,for keyPath: KeyPath<T,V>) where P.T == V {
        self.processor = processor.erase()
        self.keyPath = keyPath
    }
    
    func process (value: T) {
        let input = value[keyPath: keyPath]
        processor.process(value: input)
    }
}

struct VersionProcessor: Processor {
    
    func process(value: Double) {
        print("Languge version:     \(value)")
    }
}

struct NameProcessor: Processor {
    
    func process(value: String) {
        print("Languge name:        \(value)")
    }
}

struct TypeProcessor<T>: Processor {
    
    var processors = [AnyProcessor<T>]()
    
    mutating func add<P: Processor,V>(procesor: P,V>) where P.T == V {
        let p = KeyPathProcessor(procesor,for: keypath).erase()
        self.processors.append(p)
    }
    
    func process(value: T) {
        for processor in processors {
            processor.process(value: value)
        }
    }
}

struct Language {
    var name = "Swift"
    var version = 5.3
}

var processor = TypeProcessor<Language>()
processor.add(procesor: VersionProcessor(),keypath: \.version)
processor.add(procesor: NameProcessor(),keypath: \.name)

var input = Language()
processor.process(value: input)

// Languge version:     5.3
// Languge name:        Swift

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