Swift：如何为带关联类型的KeyValueStore指定参数及成员变量类型

核心问题 #

1. 如何在ConsumerA类中正确声明KeyValueStore对应的Key、Value类型？
2. 从example方法的实现可以看出我需要使用String和Int作为对应的类型，我该怎么限制参数和成员变量，仅允许接受Key为String、Value为Int且遵守KeyValueStore协议的类实例呢？

补充参考方案 #

我后续找到了通过类型擦除的方式实现的解决方案，供大家参考：

class AnyKeyValueStore<Key, Value>: KeyValueStore {
    private let _set: (Value?, Key) -> Void
    private let _object: (Key) -> Value?
    
    init<U: KeyValueStore>(_ keyValueStore: U) where U.Key == Key, U.Value == Value {
        _set = keyValueStore.set
        _object = keyValueStore.object
    }
    
    func set(value: Value?, forKey key: Key) {
        _set(value, key)
    }
    
    func object(forKey key: Key) -> Value? {
        return _object(key)
    }
}

解决方案 #

有两种常用方案可以解决带关联类型协议的使用问题，适配不同的业务场景：

方案1：给消费者类添加泛型约束（最简实现） #

直接在ConsumerA的定义处添加泛型参数，约束其遵守KeyValueStore协议，且关联类型匹配你需要的String/Int即可：

class ConsumerA<T: KeyValueStore> where T.Key == String, T.Value == Int {
    var keyValueStore: T
    
    init(store: T) {
        keyValueStore = store
    }
  
    func example() {
        keyValueStore.set(key: "Hello", value: 5)
    }
}

该方案写法简单，无额外封装成本，编译时类型安全，没有性能损耗。缺点是ConsumerA的类型会和传入的存储实现绑定，无法在运行时动态切换不同的KeyValueStore实现。

方案2：使用类型擦除封装（适配动态切换场景） #

如果需要支持运行时动态切换存储实现，就用你补充的AnyKeyValueStore类型擦除封装，隐藏具体的实现类型，ConsumerA直接使用擦除后的类型即可：

class ConsumerA {
    var keyValueStore: AnyKeyValueStore<String, Int>
    
    init(store: AnyKeyValueStore<String, Int>) {
        keyValueStore = store
    }
  
    func example() {
        keyValueStore.set(value: 5, forKey: "Hello")
    }
}

// 使用示例
// 传入UserDefaults实现
let userDefaultStore = AnyKeyValueStore(UserDefaultsStore())
let consumerA = ConsumerA(store: userDefaultStore)

// 运行时切换为内存存储实现
consumerA.keyValueStore = AnyKeyValueStore(MemoryKeyValueStore())

该方案的优势是隐藏了具体的实现类型，支持运行时动态切换不同的存储实现，缺点是需要额外编写一层类型擦除的封装，有极少量的性能开销，绝大多数场景下可以忽略。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Austin E