打造强大的BaseModel（4）：使用Swift反射

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本文「打造强大的BaseModel」的第四篇，《打造强大的BaseModel（1）：让Model自我描述》、《打造强大的BaseModel（2）：让Model实现自动映射，将字典转化成Model》、《打造强大的BaseModel（3）：让Model实现自动归档》。如果你没有看过前面三篇文章的话，建议在看这篇文章之前先去看看，熟悉一下iOS Runtime的一些东西以及纯Swift类型和Objc类型的异同。

而这篇文章则讨论了Swift的反射功能，与iOS Runtime不一样，Swift的反射用了另一套API，实现机制也完全不一样，倒是和目前其他的面向对象语言有些相似，比如C#和Java。不过Swift作为一门很新的语言，目前正在高速发展中，其反射功能和和主流的高级语言还没法比，但是我相信Apple会在将来大大加强Swift的反射功能，以追上目前主流语言的脚步。

iOS Runtime目前存在的问题

关于iOS Runtime的文章有很多，一搜就能找出一大堆，但是大多数都是介绍什么是iOS Runtime及怎么使用Runtime。其实基于Objc的Runtime是iOS开发的黑魔法，甚至可以是说奇技淫巧，比如神奇的Method Swizzle可以交换任何iOS的系统方法，在里面加上自己定义的一些功能。再比如消息转发机制，又比如说一些位于中的方法，比如class_copyIvarList等方法，可以动态获取一个类里面所有的方法和属性，还有就是动态给一个类添加属性和方法。Objc的Runtime是如此的强大，再加上KVC和KVO这两个利器，可以实现很多你根本就想不到的功能，给iOS开发带来极大的便捷。

使用iOS Runtime好处非常多，但缺点也是显而易见的，主要有下面几个：

基于Objc的Runtime不是类型安全的，需要开发者保证所有数据都是正确的类型。
Runtime还是需要进行数据类型的检查，影响了执行效率。
Apple推出全新的Swift语言后，单纯的Swift类型不再兼容原先的Objc的Runtime，

其中前面两个问题影响不大，关键在于第三个。基于Swift作为一门静态语言，所有数据的类型都是在编译时就确定好了的，但是Apple为了让Swift兼容Objc，让Swift也使用了Runtime。这显然会拖累Swift的运行效率，和Apple所宣称Swift具有超越Objective-C的性能的观点完全不符。而Swift在将来是会慢慢替代 Objective-C的成为iOS或者OSX开发的主流语言，所以为了性能，我们应该尽量使用原生的Swift数据类型，避免让Runtime进行Swift类型->Objc类型的隐式转换。

所以目前的问题是使用Swift原生的数据类型和想要使用Objc的Runtime有了冲突，那么Swift语言里有没有类似于Objc的Runtime的一套机制，让Swift数据类型也能实现Objc的Runtime的一些功能呢？

很遗憾，这个答案是NO，Swift目前只有有限的反射功能，完全不能和Objc的Runtime相比。

什么是反射

反射是一种计算机处理方式。是程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。

上面的话来自百度百科。使用反射有什么用，看一些iOS Runtime的文章应该会很明白。下面再列举一下

动态地创建对象和属性，
动态地获取一个类里面所有的属性，方法。
获取它的父类，或者是实现了什么样的接口(协议)
获取这些类和属性的访问限制(Public 或者 Private)
动态地获取运行中对象的属性值，同时也能给它赋值(KVC)
动态调用实例方法或者类方法
动态的给类添加方法或者属性，还可以交换方法(只限于Objective-C)

上面的一系列功能的细节和计算机语言的不同而不同。对于Objective-C来说，位于中的一系列方法就是完成这些功能的，严格来说Runtime并不是反射。而Swift真正拥有了反射功能，但是功能非常弱，目前只能访问和检测它本身，还不能修改。

Swift的反射

Swift的反射机制是基于一个叫Mirror的Stuct来实现的。具体的操作方式为：首先创建一个你想要反射的类的实例，再传给Mirror的构造器来实例化一个Mirror对象，最后使用这个Mirror来获取你想要的东西。

首先我们来写一些测试用的类

protocol Drive{

func run()

}

public class Tire{ //轮胎

var brand:String? //品牌

var size:Float = 0 //大小

}

public class Vehicle:Drive{

var carType:String?

var tires:[Tire]?

var host:String?// 主人

var brand:String?//汽车品牌

func run() {

if let h = host{

print("(h)Drive a (brand) (carType) car run")

}

else{

print("this car is not selled")

}

public class Trunk:Vehicle{

public var packintBox:String?

}

public struct TranGroup{ //货运集团

private var trunks = {

return [Trunk]()

}()

var country:String?

var turnover:Float?

}

//一个中国的货运集团

var tranGroup = TranGroup(trunks: [Trunk](), country: "China", turnover: 123456789.111)

let trunk1 = Trunk()

trunk1.brand = "MAN"

trunk1.host = "Stan"

trunk1.packintBox = "Big And Long"

tranGroup.trunks.append(trunk1)

let mirrorTran = Mirror(reflecting: tranGroup)

print(tranGroup) //打印出 Mirror for TranGroup

print(mirrorTran.subjectType) //打印出 TranGroup

print(mirrorTran.displayStyle) //Optional(Swift.Mirror.DisplayStyle.Struct)，是个Struct类型

print(mirrorTran.superclassMirror()) //nil，因为没有父类

for (key,value) in mirrorTran.children{

print("(key) : (value)")

}

//打印结果

Optional("trunks") : [DemoConsole.Trunk]

Optional("country") : Optional("China")

Optional("turnover") : Optional(1.23457e+08)

可以看出，和第一篇文章一样，打印出个每个属性和其值。不同的是，对于自定义对象，不能自动打出里面的属性内容。

在利用Swift的反射来改进BaseModel之前，让我们来看看Mirror里面都有什么东西吧

2 /" target="_blank">打造强大的BaseModel（1）：让Model自我描述》、《打造强大的BaseModel（2）：让Model实现自动映射，将字典转化成Model》、《打造强大的BaseModel（3）：让Model实现自动归档》。如果你没有看过前面三篇文章的话，建议在看这篇文章之前先去看看，熟悉一下iOS Runtime的一些东西以及纯Swift类型和Objc类型的异同。