Swift構(gòu)造過程

本文對(duì)Swift51.com的swift 3.0教程進(jìn)行了摘錄

構(gòu)造過程

構(gòu)造過程是使用類、結(jié)構(gòu)體或枚舉類型的實(shí)例之前的準(zhǔn)備過程。在新實(shí)例可用前必須執(zhí)行這個(gè)過程,具體操作包括設(shè)置實(shí)例中每個(gè)存儲(chǔ)型屬性的初始值和執(zhí)行其他必須的設(shè)置或初始化工作。

存儲(chǔ)屬性的初始賦值

類和結(jié)構(gòu)體在創(chuàng)建實(shí)例時(shí),必須為所有存儲(chǔ)型屬性設(shè)置合適的初始值。存儲(chǔ)型屬性的值不能處于一個(gè)未知的狀態(tài)。

你可以在構(gòu)造器中為存儲(chǔ)型屬性賦初值,也可以在定義屬性時(shí)為其設(shè)置默認(rèn)值。

構(gòu)造器

init() {
    // code
}

與 Objective-C 中的構(gòu)造器不同,Swift 的構(gòu)造器無需返回值,它們的主要任務(wù)是保證新實(shí)例在第一次使用前完成正確的初始化。

注意:
如果一個(gè)屬性總是使用相同的初始值,那么為其設(shè)置一個(gè)默認(rèn)值比每次都在構(gòu)造器中賦值要好。兩種方法的效果是一樣的,只不過使用默認(rèn)值讓屬性的初始化和聲明結(jié)合得更緊密。使用默認(rèn)值能讓你的構(gòu)造器更簡(jiǎn)潔、更清晰,且能通過默認(rèn)值自動(dòng)推導(dǎo)出屬性的類型;同時(shí),它也能讓你充分利用默認(rèn)構(gòu)造器、構(gòu)造器繼承等特性

//設(shè)置默認(rèn)值
struct Tree {
    var height :Int = 30
}

//在構(gòu)造器賦值
struct Tree {
    var height :Int
    init() {
        height = 30
    }
}

默認(rèn)構(gòu)造器

如果結(jié)構(gòu)體或類的所有屬性都有默認(rèn)值,同時(shí)沒有自定義的構(gòu)造器,那么 Swift 會(huì)給這些結(jié)構(gòu)體或類提供一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造器(default initializers)。這個(gè)默認(rèn)構(gòu)造器將簡(jiǎn)單地創(chuàng)建一個(gè)所有屬性值都設(shè)置為默認(rèn)值的實(shí)例。

class ShoppingListItem {
    var name: String? //可選類型,初始值為nil
    var quantity = 1
    var purchased = false
}
var item = ShoppingListItem()

結(jié)構(gòu)體的逐一成員構(gòu)造器

逐一成員構(gòu)造器是用來初始化結(jié)構(gòu)體新實(shí)例里成員屬性的快捷方法。我們?cè)谡{(diào)用逐一成員構(gòu)造器時(shí),通過與成員屬性名相同的參數(shù)名進(jìn)行傳值來完成對(duì)成員屬性的初始賦值。

struct size{
    var width = 0.0,height = 0.0
}
let aSize = size.init(width: 24, height: 34)

自定義構(gòu)造器

struct Tree {
    var age :Int
    init(ageWithRings rings:Int) {
        self.age = rings
    }
}
let aTree = Tree.init(ageWithRings: 15)
print(aTree.age)

構(gòu)造器擁有一個(gè)構(gòu)造參數(shù),其外部名字為ageWithRings,內(nèi)部名字為rings;這個(gè)構(gòu)造器將唯一的參數(shù)值rings轉(zhuǎn)換成年齡,并保存在屬性age中。

在調(diào)用構(gòu)造器時(shí),主要通過構(gòu)造器中的參數(shù)名和類型來確定應(yīng)該被調(diào)用的構(gòu)造器。正因?yàn)閰?shù)如此重要,如果你在定義構(gòu)造器時(shí)沒有提供參數(shù)的外部名字,Swift 會(huì)為構(gòu)造器的每個(gè)參數(shù)自動(dòng)生成一個(gè)跟內(nèi)部名字相同的外部名。

如果你不希望為構(gòu)造器的某個(gè)參數(shù)提供外部名字,你可以使用下劃線(_)來顯式描述它的外部名,以此重寫上面所說的默認(rèn)行為。

struct Tree {
    var age :Int = 0
    var height :Int = 0
    init(_ rings:Int,_ height:Int) {
        self.age = rings
        self.height = height
    }
}
let aTree = Tree.init(20, 5)
print(aTree.age,aTree.height)

值類型的構(gòu)造器代理

定義:構(gòu)造器可以通過調(diào)用其它構(gòu)造器來完成實(shí)例的部分構(gòu)造過程。這一過程稱為構(gòu)造器代理,它能減少多個(gè)構(gòu)造器間的代碼重復(fù)。

構(gòu)造器代理的實(shí)現(xiàn)規(guī)則和形式在值類型和類類型中有所不同。值類型(結(jié)構(gòu)體和枚舉類型)不支持繼承,所以構(gòu)造器代理的過程相對(duì)簡(jiǎn)單,因?yàn)樗鼈冎荒艽斫o自己的其它構(gòu)造器。類則不同,它可以繼承自其它類(請(qǐng)參考繼承),這意味著類有責(zé)任保證其所有繼承的存儲(chǔ)型屬性在構(gòu)造時(shí)也能正確的初始化。

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}

struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
    init() {}
    init(origin: Point, size: Size) {
        self.origin = origin
        self.size = size
    }
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
                      size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
let rect = Rect.init()
print(centerRect,rect)

類的繼承和構(gòu)造過程

類里面的所有存儲(chǔ)型屬性——包括所有繼承自父類的屬性——都必須在構(gòu)造過程中設(shè)置初始值。
Swift 為類類型提供了兩種構(gòu)造器來確保實(shí)例中所有存儲(chǔ)型屬性都能獲得初始值,它們分別是指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器。

指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器

指定構(gòu)造器是類中最主要的構(gòu)造器。一個(gè)指定構(gòu)造器將初始化類中提供的所有屬性,并根據(jù)父類鏈往上調(diào)用父類的構(gòu)造器來實(shí)現(xiàn)父類的初始化。
每一個(gè)類都必須擁有至少一個(gè)指定構(gòu)造器。在某些情況下,許多類通過繼承了父類中的指定構(gòu)造器而滿足了這個(gè)條件。

init(parameters) {
    statements
}

便利構(gòu)造器是類中比較次要的、輔助型的構(gòu)造器。你可以定義便利構(gòu)造器來調(diào)用同一個(gè)類中的指定構(gòu)造器,并為其參數(shù)提供默認(rèn)值。你也可以定義便利構(gòu)造器來創(chuàng)建一個(gè)特殊用途或特定輸入值的實(shí)例。
你應(yīng)當(dāng)只在必要的時(shí)候?yàn)轭愄峁┍憷麡?gòu)造器,比方說某種情況下通過使用便利構(gòu)造器來快捷調(diào)用某個(gè)指定構(gòu)造器,能夠節(jié)省更多開發(fā)時(shí)間并讓類的構(gòu)造過程更清晰明了。

便利構(gòu)造器也采用相同樣式的寫法,但需要在init關(guān)鍵字之前放置convenience關(guān)鍵字,并使用空格將它們倆分開:

convenience init(parameters) {
    statements
}

類的構(gòu)造器代理規(guī)則

為了簡(jiǎn)化指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器之間的調(diào)用關(guān)系,Swift 采用以下三條規(guī)則來限制構(gòu)造器之間的代理調(diào)用:

  • 規(guī)則 1 指定構(gòu)造器必須調(diào)用其直接父類的的指定構(gòu)造器。
  • 規(guī)則 2 便利構(gòu)造器必須調(diào)用同類中定義的其它構(gòu)造器。
  • 規(guī)則 3 便利構(gòu)造器必須最終導(dǎo)致一個(gè)指定構(gòu)造器被調(diào)用。

快捷記憶:
指定構(gòu)造器必須總是向上代理
便利構(gòu)造器必須總是橫向代理

兩段式構(gòu)造過程

Swift 中類的構(gòu)造過程包含兩個(gè)階段。第一個(gè)階段,每個(gè)存儲(chǔ)型屬性被引入它們的類指定一個(gè)初始值。當(dāng)每個(gè)存儲(chǔ)型屬性的初始值被確定后,第二階段開始,它給每個(gè)類一次機(jī)會(huì),在新實(shí)例準(zhǔn)備使用之前進(jìn)一步定制它們的存儲(chǔ)型屬性。

兩段式構(gòu)造過程的使用讓構(gòu)造過程更安全,同時(shí)在整個(gè)類層級(jí)結(jié)構(gòu)中給予了每個(gè)類完全的靈活性。兩段式構(gòu)造過程可以防止屬性值在初始化之前被訪問,也可以防止屬性被另外一個(gè)構(gòu)造器意外地賦予不同的值。

注意
Swift 的兩段式構(gòu)造過程跟 Objective-C 中的構(gòu)造過程類似。最主要的區(qū)別在于階段 1,Objective-C 給每一個(gè)屬性賦值0或空值(比如說0或nil)。Swift 的構(gòu)造流程則更加靈活,它允許你設(shè)置定制的初始值,并自如應(yīng)對(duì)某些屬性不能以0或nil作為合法默認(rèn)值的情況。

構(gòu)造器的繼承和重寫

跟 Objective-C 中的子類不同,Swift 中的子類默認(rèn)情況下不會(huì)繼承父類的構(gòu)造器。Swift 的這種機(jī)制可以防止一個(gè)父類的簡(jiǎn)單構(gòu)造器被一個(gè)更精細(xì)的子類繼承,并被錯(cuò)誤地用來創(chuàng)建子類的實(shí)例。

可失敗構(gòu)造器

如果一個(gè)類、結(jié)構(gòu)體或枚舉類型的對(duì)象,在構(gòu)造過程中有可能失敗,則為其定義一個(gè)可失敗構(gòu)造器。這里所指的“失敗”是指,如給構(gòu)造器傳入無效的參數(shù)值,或缺少某種所需的外部資源,又或是不滿足某種必要的條件等。

為了妥善處理這種構(gòu)造過程中可能會(huì)失敗的情況。你可以在一個(gè)類,結(jié)構(gòu)體或是枚舉類型的定義中,添加一個(gè)或多個(gè)可失敗構(gòu)造器。其語法為在init關(guān)鍵字后面添加問號(hào)init?

必要構(gòu)造器

在類的構(gòu)造器前添加required修飾符表明所有該類的子類都必須實(shí)現(xiàn)該構(gòu)造器:

class SomeClass {
    required init() {
        // 構(gòu)造器的實(shí)現(xiàn)代碼
    }
}

在子類重寫父類的必要構(gòu)造器時(shí),必須在子類的構(gòu)造器前也添加required修飾符,表明該構(gòu)造器要求也應(yīng)用于繼承鏈后面的子類。在重寫父類中必要的指定構(gòu)造器時(shí),不需要添加override修飾符:

class SomeSubclass: SomeClass {
    required init() {
        // 構(gòu)造器的實(shí)現(xiàn)代碼
    }
}
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