给困惑的 Swift 初学者：struct or class？

Swift是苹果官网精心培育的新世代程序语言，有许多精髓的设计蕴含其中。这些设计一方面让Swift成为更优秀的语言，一方面却也让Swift自学者困惑不已。

最人尽皆知的大概就是optional variable了。虽然掌握optional的精神后会觉得optional是超前卫的想法，但第一次接触Swift的人，大概会被代码中满满的问号与惊叹号吓傻。本文想要讨论的是另一个也令人困惑的议题：struct v.s. class。

一些底层的知识

在其他有struct的语言中，struct一般只能拿来组织逻辑相关的data，使用上没什么疑义。但在Swift中，struct除了可以整理相关的数据，还拥有initializer、拥有method，除了无法被继承以外，和class的使用方式几乎完全一样。这就衍生了另一个问题：在不需要继承的情况下，到底该用struct还是class？

更令人困惑的是，Apple早期的Swift文件推荐开发者优先使用class；一些近期的文件则推荐优先使用struct。

Apple，are you kidding me？所以，我们到底该用哪一个？

在讨论这个议题前，我们需要知道一些底层的知识。

內存分成heap和stack两块。class物件是reference type，会被储存在heap；struct物件是value type，会被存在stack。一般而言，stack的执行效率会比heap好，所以重复的事情，交给struct做，理论上会比class有效率（根据外国人的实测，越新版的Swift，struct性能还是卓越）。

不过“写出优雅、好维护的”代码大部分的时候比写出“高效能的代码”重要。struct执行效率较高绝对不是Apple在新文件中推广struct的原因。

Protocol-Oriented Programming

Object-Oriented Programming（OOP）是近年软件开发的主流设计模式，但在2015 WWDC，Apple对这个称霸数十载的设计模式提出挑战。

Apple认为，在OOP的构架中，假如super class定义过于狭窄，能继承于此super class的sub class就会较少；为了让super class较「通用」、能被较多sub classes继承，开发者往往需要在super class中加入许多properties，但这些properties却未必是每个sub class都需要的。于是，OOP为主的项目容易庞杂、且代码容易缺乏弹性。

于是，Apple提出Protocol Oriented Programming（POP），主张应该用protocol当作设计程序构架的基础，以解决OOP容易庞杂、缺乏弹性的缺点。

对POP细节有兴趣的读者可以自行观看WWDC视频。总之，class能够被继承的特性是OOP的核心，但class有效率较差、数据容易被误改（因为reference type的特性）的问题。假如改用OOP以外的设计模式（例如POP），我们就不必常常依赖class的继承特性，自然就可以优先使用效率较佳、数据较「安全」（因为value type的特性）的struct。

归根究柢，Apple在近期的文间开始推广struct，主要还是因为Apple在推广POP，在POP下，使用struct大部分的时候比使用class更明智。

小结

class和struct在Swift中非常相似，一般情况下，我们习惯使用OOP，所以会优先（且必须）使用class。

但Apple去年开始推广POP，在这个新的设计模式下，我们对class能够继承的特性不再那么倚赖，所以在大部分的情境下，使用优点较多的struct就变比较合理的选择。

不过OOP毕竟还是当前主流，Apple自己也说OOP还是有优点和必要，POP无法完全取代OOP。

到底要用class还struct，还是需要根据个别情况斟酌。

可以确定的是，在swift中，称霸数十载的class不再是需要使用物件时的唯一选择了。