面试题：Swift协议扩展与抽象设计模式的深度融合

Question

假设你正在设计一个基于Swift的图形绘制库，利用协议扩展实现一个通用的`Drawable`协议，使得不同类型的图形（如圆形、矩形等）都能遵循该协议并使用一些默认的绘制方法。同时，解释这种基于协议扩展的设计在抽象设计模式中的优势以及可能带来的问题。

Answer 1

实现 Drawable 协议及协议扩展

// 定义 Drawable 协议
protocol Drawable {
    func draw()
}

// 协议扩展，提供默认绘制方法
extension Drawable {
    func draw() {
        print("默认的绘制方法")
    }
}

// 圆形结构体，遵循 Drawable 协议
struct Circle: Drawable {
    var radius: Double
    // 可以选择使用默认的 draw 方法，也可以重写
    func draw() {
        print("绘制半径为 \(radius) 的圆形")
    }
}

// 矩形结构体，遵循 Drawable 协议
struct Rectangle: Drawable {
    var width: Double
    var height: Double
    // 使用默认的 draw 方法
}

基于协议扩展设计在抽象设计模式中的优势

1. 代码复用：通过协议扩展为遵循协议的类型提供默认实现，减少了重复代码。例如，多个图形类型可能都需要一些基本的绘制准备工作，这些工作可以放在协议扩展的默认方法中，而不必在每个具体类型中重复实现。
2. 灵活性与可扩展性：新的类型只要遵循 Drawable 协议，就能自动获得协议扩展中的默认方法。如果需要添加新的功能，只需在协议扩展中添加新的方法，所有遵循该协议的类型都会自动获得这个新功能，无需对每个具体类型进行修改。
3. 解耦与松耦合：具体类型只需要关注自身特有的属性和方法，与通用的绘制逻辑解耦。这样可以让代码结构更清晰，易于维护和修改。不同的图形类型之间通过协议联系在一起，而不是通过继承关系，降低了类型之间的耦合度。

可能带来的问题

1. 命名冲突：如果不同的协议扩展为相同类型提供了同名的默认方法，可能会导致命名冲突。这需要在设计协议和协议扩展时仔细规划方法命名，避免冲突。
2. 调试困难：由于默认方法在协议扩展中实现，当出现问题时，可能不太容易定位到具体的错误位置。尤其是当多个协议扩展相互影响时，调试难度会增加。
3. 协议污染：如果协议扩展中添加了过多的默认方法，可能会导致协议变得庞大和复杂，使得遵循该协议的类型被迫承担一些不必要的功能，这被称为“协议污染”。需要合理控制协议扩展中的功能，确保协议的简洁性和针对性。