Swift from Scratch: Herança e protocolos

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Se você leu os artigos anteriores desta série, você deve ter uma boa compreensão dos fundamentos da linguagem de programação Swift agora. Falamos sobre as variáveis, constantes e funções, e no artigo anterior abordamos os conceitos básicos de programação orientada a objeto em Swift.

Embora os playgrounds sejam uma ótima ferramenta para programar com Swift e aprender a linguagem, é hora de seguir em frente e criar nosso primeiro projeto Swift no Xcode. Neste artigo, vamos criar a base de um aplicativo de tarefas simples usando o Xcode e o Swift. Ao longo do caminho, vamos aprender mais sobre programação orientada a objeto e também daremos uma olhada mais atenta a integração entre o Swift e Objective-C.

Pré-requisitos

Se você quiser me acompanhar, então certifique-se que você tem o Xcode 6.3 ou superior instalado em sua máquina. No momento desta escrita, o Xcode 6.3 está em beta e disponível no iOS Dev Center apenas para desenvolvedores iOS registrados.

A razão para exigir que o Xcode 6.3 ou superior, é ser capaz de tirar proveito do Swift 1.2, que a Apple introduziu há alguns dias. Swift 1.2 introduz um número grande de adições que vamos aproveitar no resto da série.

1. Configuração do projeto

Passo 1: Escolha um template

Iniciar o Xcode 6.3 ou superior e selecione New > Project... no menu File. Na lista de modelos de iOS Application, escolha o modelo Single View Application e clique em Next.

Step 2: Configurar o projeto

Nomeie o projeto de ToDo e selecionar Swift em Language. Certifique-se de que o Devices está definido como iPhone e a opção Use Core Data está desmarcada. Clique em Next para continuar.

Diga ao Xcode onde você gostaria de armazenar o seu projeto e clique em Create no canto inferior direito para criar seu primeiro projeto Swift.

2. Anatomia do projeto

Antes de continuarmos nossa jornada no Swift, vamos olhar um momento para o que o Xcode criou para nós. Se você é novo no Xcode e no desenvolvimento em iOS, a maior parte disto será novo para você. Trabalhando com um projeto Swift, no entanto, você obterá um melhor entendimento de como classes e estruturas parecem e se comportam em Swift.

O modelo de projeto não difere muito de um projeto criado com o Objetivo-C como linguagem de programação. As diferenças mais importantes estão relacionadas com as classes AppDelegate e ViewController.

Se você trabalhou com Objective-C, no passado, então você vai notar que o modelo de projeto contém menos arquivos. Não há arquivos de cabeçalhos (.h) ou de implementação (.m) em nosso projeto. No Swift, classes não têm nenhum arquivo de cabeçalho separado em que a interface é declarada. Em vez disso, uma classe é declarada e implementada em um arquivo único .swift.

Nosso projeto atualmente contém dois arquivos Swift, um para a classe de AppDelegate, AppDelegate.swift, e outro para a classe ViewController, ViewController.swift. O projeto também inclui um storyboard, Main.storyboard, e um arquivo XIB para a tela de inicialização, LaunchScreen.xib. Nós vamos trabalhar com o storyboard um pouco mais tarde neste artigo. No momento contém apenas a tela para a classe ViewController.

Há uma série de outros arquivos e pastas incluídas no projeto, mas nós vamos ignorá-los por enquanto. Eles não tem nenhum papel importante no escopo deste artigo.

3. Herança

A primeira coisa que vou abordar neste artigo é herança, um paradigma comum em programação orientada a objeto. Em Swift, apenas classes podem herdar de outra classe. Em outras palavras, estruturas e enumerações não oferecerem suporte a herança. Esta é uma das principais diferenças entre as classes e estruturas.

Abra o ViewController.swift para ver a herança em ação. A interface e a implementação da classe ViewController são bonitas em branca, o que torna mais fácil para nós se concentrar no essencial.

UIKit

Na parte superior do ViewController.swift, você deve ver uma instrução de importação para o framework UIKit. Lembre-se que o framework UIKit fornece a infra-estrutura para criar um aplicativo iOS funcional. A instrução de importação na parte superior torna esta infraestrutura disponível para nós em ViewController.swift.

1	import UIKit

Superclasse

Abaixo da instrução de importação, definimos uma nova classe denominada ViewController. Os dois pontos após o nome da classe não significa é do tipo, como vimos no início desta série. Em vez disso, a classe após os dois pontos é a superclasse da classe ViewController. Em outras palavras, o trecho a seguir poderia ser lido como definimos uma classe chamada ViewController que herda UIViewController.

1	class ViewController: UIViewController {
2
3	}

Isso também explica a presença da declaração de importação na parte superior do ViewController.swift, ja que a classe UIViewController é definida no framework UIKit.

Overrides

A classe ViewController atualmente inclui dois métodos, mas observe que cada método é iniciado com a palavra-chave override. Isto indica que os métodos são definidos na superclasse da classe — ou nível superior na árvore de herança — e são substituídas pela classe ViewController.

class ViewController: UIViewController {

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
    }

    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
    }
}

O construtor override não existe em Objective-C. Em Objective-C, você implementa um método substituto em uma subclasse sem indicar explicitamente que está substituindo um método do nível superior na árvore de herança. O Objective-C se encarrega em tempo real do resto.

O mesmo acontece em Swift, mas as palavras-chave override adiciona segurança para substituir o método. Como nós iniciamos o método viewDidLoad com o palavra-chave override, o Swift espera esse método na superclasse da classe ou no nível superior na árvore de herança. Simplificando, se você substituir um método que não existe na árvore de herança, o Swift emitirá um erro. Você pode testar isso digitando incorretamente o método viewDidLoad como mostrado abaixo.

4. Interface de usuário

Declarando outlets

Vamos adicionar uma table view na view controller para exibir a lista dos itens de tarefas. Antes de fazermos isso, precisamos criar um outlet para a table view. Um outlet nada mais é do que uma propriedade que é visível e pode ser definida no Interface Builder. Para declarar um outlet na classe ViewController, iniciamos a propriedade, uma variável, com o atributo @IBOutlet.

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var tableView: UITableView!
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
    }

    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
    }
}

Observe que o outlet é um desempacotamento implícito de opcional. O quê? Deixe-me começar dizendo que um outlet sempre precisa ser do tipo opcional. A razão é simples. Cada propriedade da classe ViewController precisa ter um valor após a inicialização. Um outlet, no entanto, está apenas ligada à interface de usuário em tempo de execução após a instância ViewController ter sido inicializado, portanto, o tipo opcional.

Espere um minuto. O outlet tableView é declarada como um desempacotamento implícito de opcional, não um opcional. Sem problema. Podemos declarar a outlet tableView como um opcional, substituindo o ponto de exclamação no trecho acima, com um ponto de interrogação. Isso iria compilar bem. No entanto, isso significaria também que precisamos desempacotar explicitamente a propriedade toda vez que quisermos acessar o valor armazenado no opcional. Isso rapidamente vai se tornar complicado e trabalhoso.

Ao invés, declaramos o outlet tableView como um desempacotamento implícito de opcional, o que significa que não precisamos desempacotar explicitamente o opcional se precisarmos acessar seu valor. Resumindo, um desempacotamento implícito de opcional não é um opcional, mas podemos acessar o valor armazenado no opcional como uma variável normal. Uma coisa importante a ter em mente é que seu aplicativo irá falhar se você tentar acessar o seu valor se nenhum valor tiver sido definido. Isso é uma pegadinha. Se o outlet está conectada corretamente, no entanto, podemos ter certeza de que o outlet esta definido quando tentarmos acessa-lo.

Conectando outlets

Com o outlet declarado, é hora de conecta-lo no Interface Builder. Abra o Main.storyboard e selecione a view controller. Escolha Embed In > Navigation Controller no menu Editor. Isto irá definir a view controller como a view controller raiz de um navigation controller. Não se preocupe com isso agora.

Arraste uma instância da UITableView da Object Library para a view da view controller e adicione as restrições (constraints) de layout necessárias. Com a table view selecionada, abra o Connections Inspector e defina os outlets dataSource e delegate para o view controller.

Com o Connections Inspector ainda aberto, selecione a view controller e conecte o outlet tableView na table view que acabamos de adicionar. Isto irá conectar o outlet tableView da classe ViewController com a table view.

5. Protocolos

Antes de podermos compilar e rodar o aplicativo, precisamos implementar os protocolos UITableViewDataSource e UITableViewDelegate na classe ViewController. Isso envolve várias coisas.

Passo 1: Em conformidade com protocolos

Precisamos falar ao compilador que a classe ViewController está em conformidade com os protocolos UITableViewDataSource e UITableViewDelegate. A sintaxe é semelhante a do Objective-C.

1	class ViewController: UIViewController, UITableViewDataSource, UITableViewDelegate {
2	...
3	}

Os protocolos que a classe está em conformidade estão listados após a superclasse, UIViewController no exemplo acima. Se uma classe não tem uma superclasse, que não é incomum em Swift, então os protocolos são listados imediatamente após o nome da classe e o dois pontos.

Passo 2: Implementando o protocolo `UITableViewDataSource`

Devido ao protocolo UITableViewDelegate não definir métodos obrigatórios, só iremos implementar o protocolo UITableViewDataSource. Antes de fazermos, vamos criar uma propriedade variável para armazenar os itens de tarefas que vamos listar na table view.

class ViewController: UIViewController, UITableViewDataSource, UITableViewDelegate {
    @IBOutlet var tableView: UITableView!
    
    var items: [String] = []
    
    ...
}

Declaramos uma variável items do tipo [String] e definimos um array vazio, [], como valor inicial. Isto deve parecer familiar. Agora, vamos implementar dois métodos obrigatórios do protocolo UITableViewDataSource.

O primeiro método obrigátorio, numberOfRowsInSection(_:), é fácil. Nós simplesmente retornamos o número de itens armazenados na propriedade items.

1	func tableView(tableView: UITableView, numberOfRowsInSection section: Int) -> Int {
2	return self.items.count
3	}

O segundo método obrigatório, cellForRowAtIndexPath(_:), precisa de um pouco mais de explicação. Usando a sintaxe subscrito, pegamos o item correto do conjunto de itens de tarefas.

func tableView(tableView: UITableView, cellForRowAtIndexPath indexPath: NSIndexPath) -> UITableViewCell {
    // Fetch Item
    let item = self.items[indexPath.row]
    
    // Dequeue Table View Cell
    let tableViewCell = tableView.dequeueReusableCellWithIdentifier("TableViewCell", forIndexPath: indexPath) as! UITableViewCell
    
    // Configure Table View Cell
    tableViewCell.textLabel?.text = item
    
    return tableViewCell
}

Então pedimos à table view por uma célula com o identificador "TableViewCell", passando o caminho do índice da linha atual. Note que armazenamos a célula em uma constante chamada tableViewCell. Não há necessidade de declarar a tableViewCell como uma variável.

Outro detalhe importante é fazermos um downcast no valor de retorno de dequeueReusableCellWithIdentifier(_:forIndexPath:) para UITableViewCell, uma vez que retorna um objeto do tipo AnyObject, que é equivalente a id em Objective-C. Para fazer o downcast de AnyObject para UITableViewCell, usamos a palavra-chave as.

Podemos usar a variante as? para o downcast de um tipo opcional, mas desde que tenhamos certeza de que dequeueReusableCellWithIdentifier(_:forIndexPath:) sempre retorna uma instância corretamente inicializada, podemos usar a palavra-chave as?, para desempacotar implicitamente o resultado da chamada do método.

Na próxima linha de código, configuramos a table view cell, definindo o texto da text label com o valor do item. Note que em Swift a propriedade textLabel da UITableViewCell é declarada como um tipo opcional por isso o ponto de interrogação. Esta linha de código pode ser lida como definir o texto da propriedade text label com item se o textLabel não for igual a nil. Em outras palavras, o texto da propriedade text label apenas é definido se o textLabel não for igual a nil. Isto é um construtor de segurança muito conveniente em Swift, conhecido como encadeamento opcional (opcional chaining).

Passo 3: Reuso de celula

Há duas coisas que precisamos resolver antes de criar o aplicativo. Primeiro, precisamos informar a table view o que ela precisa para usar a classe UITableViewCell para criar novas células da table view. Fazemos isto invocando registerClass(_:forCellReuseIdentifier:), passando a classe UITableViewCell e o identificador de reutilização que usamos anteriormente, "TableViewCell". Atualize o método viewDidLoad como mostrado abaixo.

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    
    // Register Class for Cell Reuse
    self.tableView.registerClass(UITableViewCell.self, forCellReuseIdentifier: "TableViewCell")
}

Passo 4: Adicionando items

Atualmente não temos nenhum item para mostrar na table view. Isso é facilmente resolvido populando a propriedade items com alguns itens de tarefas. Existem várias maneiras de conseguir isso. Eu escolhi em popular a propriedade items no método viewDidLoad como mostrado abaixo.

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    
    // Populate Items
    self.items = ["Buy Milk", "Finish Tutorial", "Play Minecraft"]
    
    // Register Class for Cell Reuse
    self.tableView.registerClass(UITableViewCell.self, forCellReuseIdentifier: "TableViewCell")
}

6. Compilar e rodar

É hora de levar o nosso aplicativo para dar uma volta. Selecione Run no menu Product do Xcode ou aperte Command-R. Se você seguiu tudo até aqui e você estiver usando o Swift 1.2, você deve acabar com o seguinte resultado.

Note que adicionei um título, To Do, na parte superior da view na barra de navegação. Você pode fazer o mesmo, definindo a propriedade title da instância ViewController no método viewDidLoad.

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    
    // Set Title
    self.title = "To Do"
    
    // Populate Items
    self.items = ["Buy Milk", "Finish Tutorial", "Play Minecraft"]
    
    // Register Class for Cell Reuse
    self.tableView.registerClass(UITableViewCell.self, forCellReuseIdentifier: "TableViewCell")
}

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Conclusão

Mesmo termos criado um aplicativo simples, você aprendeu algumas coisas novas. Nós exploramos herança e sobreposição de métodos. Cobrimos também protocolos e como adotar o protocolo UITableViewDataSource na classe ViewController. A coisa mais importante que você aprendeu, no entanto, é como interagir com APIs de Objective-C.

É importante compreender que as APIs do iOS SDK são escritas em Objective-C. O Swift foi projetado para ser compatível com essas APIs. Com base em falhas passadas, a Apple entendeu que o Swift precisava ser capaz de se ligar ao iOS SDK sem ter que reescrever cada única API em Swift.

Combinar Objective-C e Swift é possível, mas existem algumas advertências que exploraremos mais detalhadamente a medida que seguimos em frente. Por causa do foco implacável do Swift em segurança, precisamos tirar alguns obstáculos de tempo em tempo. No entanto, nenhuma dessas barreiras são demasiado grandes como vamos descobrir no próximo artigo no qual vamos continuar a trabalhar em nosso aplicativo de tarefas.

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