如何将符合具有关联类型的协议的不同类型添加到集合中？

Question

作为学习练习，我正在用 Swift 重写我的 validation library。

我有一个ValidationRule 协议，它定义了各个规则的外观：

protocol ValidationRule {
    typealias InputType
    func validateInput(input: InputType) -> Bool
    //...
}

关联类型InputType 定义要验证的输入类型（例如字符串）。它可以是显式的或通用的。

这里有两条规则：

struct ValidationRuleLength: ValidationRule {
    typealias InputType = String
    //...
}

struct ValidationRuleCondition<T>: ValidationRule {   
    typealias InputType = T
    // ...
}

在其他地方，我有一个函数可以使用 ValidationRules 的集合验证输入：

static func validate<R: ValidationRule>(input i: R.InputType, rules rs: [R]) -> ValidationResult {
    let errors = rs.filter { !$0.validateInput(i) }.map { $0.failureMessage }
    return errors.isEmpty ? .Valid : .Invalid(errors)
}

我认为这会起作用，但编译器不同意。

在以下示例中，即使输入是字符串，rule1 的 InputType 也是字符串，而 rule2s InputType 是字符串...

func testThatItCanEvaluateMultipleRules() {

    let rule1 = ValidationRuleCondition<String>(failureMessage: "message1") { $0.characters.count > 0 }
    let rule2 = ValidationRuleLength(min: 1, failureMessage: "message2")

    let invalid = Validator.validate(input: "", rules: [rule1, rule2])
    XCTAssertEqual(invalid, .Invalid(["message1", "message2"]))

}

...我收到了非常有用的错误消息：

_ 不能转换为 ValidationRuleLength

这很神秘，但表明类型应该完全相等？

所以我的问题是......我如何将所有符合具有关联类型的协议的不同类型附加到集合中？

不确定如何实现我正在尝试的目标，或者是否有可能？

编辑

这是没有上下文的：

protocol Foo {
    typealias FooType
    func doSomething(thing: FooType)
}

class Bar<T>: Foo {
    typealias FooType = T
    func doSomething(thing: T) {
        print(thing)
    }
}

class Baz: Foo {
    typealias FooType = String
    func doSomething(thing: String) {
        print(thing)
    }
}

func doSomethingWithFoos<F: Foo>(thing: [F]) {
    print(thing)
}

let bar = Bar<String>()
let baz = Baz()
let foos: [Foo] = [bar, baz]

doSomethingWithFoos(foos)

我们得到：

Protocol Foo 只能用作通用约束，因为它具有 自身或关联的类型要求。

我明白这一点。我需要说的是：

doSomethingWithFoos<F: Foo where F.FooType == F.FooType>(thing: [F]) {

}

Answer 1

不能以这种方式使用具有类型别名的协议。 Swift 没有办法直接谈论像 ValidationRule 或 Array 这样的元类型。您只能处理像ValidationRule where... 或Array<String> 这样的实例化。使用 typealiases，没有办法直接到达那里。所以我们必须通过类型擦除间接到达那里。

Swift 有几个类型擦除器。 AnySequence、AnyGenerator、AnyForwardIndex 等。这些是协议的通用版本。我们可以建立自己的AnyValidationRule：

struct AnyValidationRule<InputType>: ValidationRule {
    private let validator: (InputType) -> Bool
    init<Base: ValidationRule where Base.InputType == InputType>(_ base: Base) {
        validator = base.validate
    }
    func validate(input: InputType) -> Bool { return validator(input) }
}

这里的魔法是validator。可能有其他方法可以在没有闭包的情况下进行类型擦除，但这是我所知道的最好的方法。 （我也讨厌 Swift 无法处理 validate 作为闭包属性的事实。在 Swift 中，属性 getter 不是正确的方法。所以你需要 validator 的额外间接层。）

有了这些，你就可以制作你想要的数组了：

let len = ValidationRuleLength()
len.validate("stuff")

let cond = ValidationRuleCondition<String>()
cond.validate("otherstuff")

let rules = [AnyValidationRule(len), AnyValidationRule(cond)]
let passed = rules.reduce(true) { $0 && $1.validate("combined") }

请注意，类型擦除不会抛弃类型安全。它只是“擦除”了一层实现细节。 AnyValidationRule<String> 仍然与 AnyValidationRule<Int> 不同，所以这会失败：

let len = ValidationRuleLength()
let condInt = ValidationRuleCondition<Int>()
let badRules = [AnyValidationRule(len), AnyValidationRule(condInt)]
// error: type of expression is ambiguous without more context