我們知道在Swift中，可以在NSArray與Array之間做無縫的轉換，如下所示：

let mobile = ["iPhone", "Nokia", "小米Note"]
let mobile1 = (mobile as NSArray).objectAtIndex(1)
print(mobile1)
let animalArray = NSArray(objects: "lion", "tiger", "monkey")
var animalCount = (animalArray as Array).count
print(animalCount)
// 輸出
// "Nokia"
// ["lion", "tiger", "monkey"]

編譯器會為了我們完成所有轉換，我們只需要拿來即用就行。當然，除了數組外，還有字典(Dictionary)、集合(Set)、字符串(String)也是一樣。

問題

不過仔細一想，會發現，NSArray是類類型，而Array是結構體類型。一個是引用類型，一個是值類型，它們是怎樣實現無縫轉換的呢？這讓我們想到了Cocoa Foundation與Core Foundation之間轉換的toll-free bridging技術。那NSArray與Array之間是不是也應該有類似的橋接實現呢？

Objective-C Bridge

我們將鼠標移動到Array上，然後"cmd+鼠標點擊"，進入到Swift的聲明文件中，在Array的注釋中，可以看到下面這段：

/// Objective-C Bridge
/// ==================
/// The main distinction between Array and the other array types is that it interoperates seamlessly and efficiently with Objective-C.
/// Array is considered bridged to Objective-C iff Element is bridged to Objective-C.
// ......

可以看到Array與Objective-C的數組之間確實存在某種橋接技術，我們暫且稱之為"Objective-C Bridge"橋接。那這又是如何實現的呢？

我們在當前文件中搜索bridge，會發現有這樣一個協議：_ObjectiveCBridgeable。我們先來看看它的聲明：

/// A Swift Array or Dictionary of types conforming to `_ObjectiveCBridgeable` can be passed to Objective-C as an NSArray or NSDictionary, respectively. The elements of the resulting NSArray or NSDictionary will be the result of calling `_bridgeToObjectiveC` on each element of the source container.
public protocol _ObjectiveCBridgeable {
}

即一個Swift數組或字典，如果其元素類型實現了_ObjectiveCBridgeable協議，則該數組或字典可以被轉換成Objective-C的數組或字典。對於_ObjectiveCBridgeable協議，我們目前所能得到的文檔就只有這些，也看不到它裡面聲明了什麼屬性方法。不過，可以看到這個協議是訪問控制權限是public，也就意味著可以定義類來實現這個接口。這就好辦了，下面就來嘗試實現這樣一個轉換。

Objective-C類與Swift結構體的互轉示例

在此先定義一個Objective-C類，如下所示：

// Mobile.h
@interface Mobile : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *brand;
@property (nonatomic, strong) NSString *system;
- (instancetype)initWithBrand:(NSString *)brand system:(NSString *)system;
@end
// Mobole.m
@implementation Mobile
- (instancetype)initWithBrand:(NSString *)brand system:(NSString *)system {
    self = [super init];
    if (self) {
        _brand = brand;
        _system = system;
    }
    return self;
}
@end

同樣，我定義一個Swift結構體，如下所示：

struct SwiftMobile {
    let brand: String
    let system: String
}

要想實現Mobile類與SwiftMobile結構體之間的互轉，則SwiftMobile結構體需要實現_ObjectiveCBridgeable協議，如下所示：

extension SwiftMobile: _ObjectiveCBridgeable {
    typealias _ObjectiveCType = Mobile
    // 判斷是否能轉換成Objective-C對象
    static func _isBridgedToObjectiveC() -> Bool {
        return true
    }
    // 獲取轉換的目標類型
    static func _getObjectiveCType() -> Any.Type {
        return _ObjectiveCType.self
    }
    // 轉換成Objective-C對象
    func _bridgeToObjectiveC() -> _ObjectiveCType {
        return Mobile(brand: brand, system: system)
    }
    // 強制將Objective-C對象轉換成Swift結構體類型
    static func _forceBridgeFromObjectiveC(source: _ObjectiveCType, inout result: SwiftMobile?) {
        result = SwiftMobile(brand: source.brand, system: source.system)
    }
    // 有條件地將Objective-C對象轉換成Swift結構體類型
    static func _conditionallyBridgeFromObjectiveC(source: _ObjectiveCType, inout result: SwiftMobile?) -> Bool {
        _forceBridgeFromObjectiveC(source, result: &result)
        return true
    }
}

可以看到SwiftMobile結構體主要實現了_ObjectiveCBridgeable接口的5個方法，從方法名基本上就能知道每個方法的用途。這裡需要注意的是在本例中的_conditionallyBridgeFromObjectiveC只是簡單地調用了_forceBridgeFromObjectiveC，如果需要指定條件，則需要更詳細的實現。

讓我們來測試一下：

let mobile = Mobile(brand: "iPhone", system: "iOS 9.0")
let swiftMobile = mobile as SwiftMobile
print("\(swiftMobile.brand): \(swiftMobile.system)")
let swiftMobile2 = SwiftMobile(brand: "Galaxy Note 3 Lite", system: "Android 5.0")
let mobile2 = swiftMobile2 as Mobile
print("\(mobile2.brand): \(mobile2.system)")
// 輸出:
// iPhone: iOS 9.0
// Galaxy Note 3 Lite: Android 5.0

可以看到只需要使用as，就能實現Mobile類與SwiftMobile結構體的無縫轉換。是不是很簡單？

集合類型的無縫互換

回到數組的議題上來。

我們知道NSArray的元素類型必須是類類型的，它不支持存儲結構體、數值等類型。因此，Array轉換成NSArray的前提是Array的元素類型能被NSArray所接受。如果存儲在Array中的元素的類型是結構體，且該結構體實現了_ObjectiveCBridgeable接口，則轉換成NSArray時，編譯器會自動將所有的元素轉換成對應的類類型對象。以上面的SwiftMobile為例，看如下代碼：

let sm1 = SwiftMobile(brand: "iPhone", system: "iOS 9.0")
let sm2 = SwiftMobile(brand: "Galaxy Note 3", system: "Android 5.0")
let sm3 = SwiftMobile(brand: "小米", system: "Android 4.0")
let mobiles = [sm1, sm2, sm3]
let mobileArray = mobiles as NSArray
print(mobileArray)
for i in 0..
可以看到打印mobileArray數組時，其元素已經轉換成了類Mobile的對象。一切都是那麼的自然。而如果我們的SwiftMobile並沒有實現_ObjectiveCBridgeable接口，則會報編譯器錯誤：
'[SwiftMobile]' is not convertible to 'NSArray'
實際上，像Bool，Int， UInt，Float，Double，CGFloat這些數值類型也實現了_ObjectiveCBridgeable接口。我們可以從文檔OS X v10.11 API Diffs – Swift Changes for Swift中找到一些線索：
extension Bool : _ObjectiveCBridgeable {
    init(_ number: NSNumber)
}
extension Int : _ObjectiveCBridgeable {
    init(_ number: NSNumber)
}
extension Float : _ObjectiveCBridgeable {
    init(_ number: NSNumber)
}
// ... Double, UInt ...
(注意：整型類型只有Int與UInt實現了接口，而其它諸如Int16，Uint32，Int8等則沒有）
它們的目標類型都是NSNumber類型，如下代碼所示：
let numbers = [1, 29, 40]
let numberArray = (numbers as NSArray).objectAtIndex(2)
print(numberArray.dynamicType)
// 輸出:
// __NSCFNumber
當然，要想實現Array與NSArray無縫切換，除了元素類型需要支持這種操作外，Array本身也需要能支持Objective-C Bridge，即它也需要實現_ObjectiveCBridgeable接口。在Swift文件的Array聲明中並沒有找到相關的線索：
public struct Array
: CollectionType, Indexable, SequenceType, MutableCollectionType, MutableIndexable, _DestructorSafeContainer
線索依然在OS X v10.11 API Diffs – Swift Changes for Swift中，有如下聲明：
extension Array : _ObjectiveCBridgeable {
    init(_fromNSArray source: NSArray, noCopy noCopy: Bool = default)
}
因此，Array與NSArray相互轉換需要兩個條件：
Array自身實現Objective-C Bridge橋接，這個Swift已經幫我們實現了。
Array中的元素如果是數值類型或結構類型，必須實現Objective-C Bridge橋接。而如果是類類型或者是@objc protocol類型，則不管這個類型是Objective-C體系中的，還是純Swift類型(不繼承自NSObject)，都可以直接轉換。
另外，Array只能轉換成NSArray，而不能轉換成NSArray的子類，如NSMutableArray或NSOrderedArray。如下所示：
var objects = [NSObject(), NSObject(), NSObject()]
var objectArray = objects as NSMutableArray
// 編譯器錯誤：
// '[NSObject]' is not convertible to 'NSMutableArray'
當然，反過來卻是可以的。這個應該不需要太多的討論。
小結
在Swift中，我們更多的會使用Array，Dictionary，Set這幾個集合類型來存儲數據，當然也會遇到需要將它們與Objective-C中對應的集合類型做轉換的情況，特別是在混合編程的時候。另外，String也是可能經常切換的一個地方。不過，Apple已經幫我們完成了大部分的工作。如果需要實現自定義的結構體類型與Objective-C類的切換，則可以讓結構體實現_ObjectiveCBridgeable接口。
這裡還有個小問題，在Objective-C中實際上是有兩個類可以用來包裝數值類型的值：NSNumber與NSValue。NSNumber我們就不說了，NSValue用於包裝諸如CGPoint，CGSize等，不過Swift並沒有實現CGPoint類的值到NSValue的轉換，所以這個需要我們自己去處理。
在Swift與Objective-C的集合類型相互轉換過程中，還涉及到一些性能問題，大家可以看看對應的注釋說明。在後續的文章中，會涉及到這一主題。
本文的部分實例代碼已上傳至github，可以在這裡下載。
參考
Easy Cast With _ObjectiveCBridgeable
OS X v10.11 API Diffs – Swift Changes for Swift