Swift中使用可選類型完美解決占位問題

可選類型是Swift中新引入的，功能很強大。在這篇博文里討論的，是在Swift里，如何通過可選類型來保證強類型的安全性。作為例子，我們來創建一個Objective-C API的Swift版本，但實際上Swift本身并不需要這樣的API。

為Dictionary增加objectsForKeys函數

在Objective-C中，NSDictionary有一個方法-objectsForKeys:NoFoundMarker:, 這個方法需要一個NSArray數組作為鍵值參數，然后返回一個包含相關值的數組。文檔里寫到："返回數組中的第N個值，和輸入數組中的第N個值相對應"，那如果有某個鍵值在字典里不存在呢？于是就有了notFoundMarker作為返回提示。比如第三個鍵值沒有找到，那么在返回數組中第三個值就是這個notFoundMarker，而不是字典中的第三個值，但是這個值只是用來提醒原字典中沒有找到對應值，但在返回數組中該元素存在，且用notFoundMarker作為占位符，因為這個對象不能直接使用，所以在Foundation框架中有個專門的類處理這個情況：NSNull。

在Swift中，Dictionary類沒有類似objectsForKeys的函數，為了說明問題，我們動手加一個，并且使其成為操作字典值的通用方法。我們可以用extension來實現：

復制代碼代碼如下:

		
		extension Dictionary{
		    func valuesForKeys(keys:[K], notFoundMarker: V )->[V]{
		        //具體實現代碼后面會寫到
		    }
		}

以上就是我們實現的Swift版本，這個和Objective-C版本有很大區別。在Swift中，因為其強類型的原因限制了返回的結果數組只能包含單一類型的元素，所以我們不能放NSNull在字符串數組中，但是，Swift有更好的選擇，我們可以返回一個可選類型數據。我們所有的值都封包在可選類型中，而不是NSNull, 我們只用nil就可以了。

復制代碼代碼如下:

		
		extension Dictionary{
		    func valuesForKeys(keys: [Key]) -> [Value?] {
		        var result = [Value?]()
		        result.reserveCapacity(keys.count)
		        for key in keys{
		            result.append(self[key])
		        }
		        return result
		    }
		}

Swift中更簡便的方法

小伙伴們可能會問，為什么Swift中不需要實現這么一個API呢？其實其有更簡單的實現，如下面代碼所示：

復制代碼代碼如下:

		
		extension Dictionary {
		    func valuesForKeys(keys: [Key]) -> [Value?] {
		        return keys.map { self[$0] }
		    }
		}

上述方式實現的功能和最開始的方法實現的功能相同，雖然核心的功能是封裝了map的調用，這個例子也說明了為什么Swift沒有提供輕量級的API接口，因為小伙伴們簡單的調用map就可以實現。

接下來，我們實驗幾個例子：

復制代碼代碼如下:

var dic: Dictionary = [ "1": 2, "3":3, "4":5 ]

var t = dic.valuesForKeys(["1", "4"])
//結果為：[Optional(2), Optional(5)]

var t = dict.valuesForKeys(["3", "9"])
// 結果為：[Optional(3), nil]

t = dic.valuesForKeys([])
//結果為：[]

內嵌可選類型

現在，如果我們為每一個結果調用last方法，看下結果如何？

復制代碼代碼如下:

var dic: Dictionary = [ "1": 2, "3":3, "4":5 ]

var t = dic.valuesForKeys(["1", "4"]).last //結果為：Optional(Optional(5))
// Optional(Optional("Ching"))

var t = dict.valuesForKeys(["3", "9"]).last
// 結果為：Optional(nil)

var t = dict.valuesForKeys([]).last
// 結果為：nil

小伙伴們立馬迷糊了，為什么會出現兩層包含的可選類型呢？，特別對第二種情況的Optional(nil)，這是什么節奏？

我們回過頭看看last屬性的定義：

復制代碼代碼如下:

var last:T? { get }

很明顯last屬性的類型是數組元素類型的可選類型，這種情況下，因為元素類型是(String?)，那么再結合返回的類型，于是其結果就是String??了，這就是所謂的嵌套可選類型。但嵌套可選類型本質是什么意思呢？
如果在Objective-C中重新調用上述方法，我們將使用NSNull作為占位符，Objective-C的調用語法如下所示：

復制代碼代碼如下:

		
		[dict valuesForKeys:@[@"1", @"4"] notFoundMarker:[NSNull null]].lastObject
		// 5
		[dict valuesForKeys:@[@"1", @"3"] notFoundMarker:[NSNull null]].lastObject
		// NSNull
		[dict valuesForKeys:@[] notFoundMarker:[NSNull null]].lastObject
		// nil

不管是Swift版本還是Objective-C版本，返回值為nil都意味數組是空的，所以它就沒有最后一個元素。但是如果返回是Optional(nil)或者Objective-C中的NSNull都表示數組中的最后一個元素存在，但是元素的內容是空的。在Objective-C中只能借助NSNull作為占位符來達到這個目的，但是Swift卻可以語言系統類型的角度的實現。
提供一個默認值
進一步封裝，如果我字典中的某個或某些元素不存在，我們想提供一個默認值怎么辦呢？實現方法很簡單：

復制代碼代碼如下:

		
		extension Dictionary {
		    func valuesForKeys( keys:[Key], notFoundMarker: Value)->[Value]{
		        return self.valueForKeys(kes).map{ $0 ?? notFoundMarker }
		    }
		}
		dict.valuesForKeys(["1", "5"], notFoundMarker: "Anonymous")

和Objective-C相比，其需要占位符來達到占位的目的，但是Swift卻已經從語言類型系統的層面原生的支持了這種用法，同時提供了豐富的語法功能。這就是Swift可選類型的強大之處。同時注意上述例子中用到了空合運算符??。