【Swift 3.1】24 -訪問權(quán)限 (Access Control)
自從蘋果2014年發(fā)布Swift，到現(xiàn)在已經(jīng)兩年多了，而Swift也來到了3.1版本。去年利用工作之余，共花了兩個多月的時(shí)間把官方的Swift編程指南看完。現(xiàn)在整理一下筆記，回顧一下以前的知識。有需要的同學(xué)可以去看官方文檔>>。
訪問權(quán)限可以限制我們的部分代碼被其他文件或模塊訪問。這可以隱藏有些代碼的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。我們可以指定類型（如類、結(jié)構(gòu)和枚舉）的訪問權(quán)限，也可以指定屬性、方法、初始化器和下標(biāo)的訪問權(quán)限。
Swift也提供了默認(rèn)的訪問權(quán)限來減少寫明訪問權(quán)限的需要。
模塊和源文件 (Modules and Source Files)
Swift的訪問控制模型是基于模塊和源文件的概念。
一個模塊是一個代碼分配單元，一個框架或應(yīng)用就是一個代碼單元，可以使用import關(guān)鍵字被其他模塊導(dǎo)入。
在Swift中，在Xcode的每個構(gòu)建版本(例如一個應(yīng)用程序包或者框架)都被認(rèn)為是一個分離的模塊。
一個源文件是一個模塊里面的代碼文件(實(shí)際上就是應(yīng)用或框架里的一個文件)。雖然通常來說把每個獨(dú)立的類型寫在不同的源文件中，但是一個源文件可以包含多個類型、方法等等。
注意：和訪問權(quán)限相關(guān)的屬性、類型和方法等等都統(tǒng)稱為實(shí)體(entities)。
訪問級別 (Access Levels)
Swift提供了5個訪問級別，這些訪問級別與源文件和模塊有關(guān)：
-
open和public修飾的實(shí)體可以被模塊內(nèi)的任何文件訪問，也可以被導(dǎo)入了這個模塊的另一個模塊的文件使用。當(dāng)我們定義框架的公開接口時(shí)，通常使用open或者pubilc。至于這兩者的區(qū)別，下面會講到。 -
internal修飾的實(shí)體可以被模塊內(nèi)的任何文件訪問，模塊之外的其他文件不能訪問。當(dāng)定義應(yīng)用或者模塊內(nèi)的結(jié)構(gòu)時(shí)，通常使用internal。 -
fileprivate修飾的實(shí)體可以在這個文件內(nèi)被訪問。當(dāng)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)只在文件內(nèi)使用時(shí)，通常使用fileprivate對其他文件隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 -
private修飾的實(shí)體只能被實(shí)體所在的聲明內(nèi)部訪問。當(dāng)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)只在聲明內(nèi)部使用時(shí)，使用private。
open訪問權(quán)限是最高的，而private訪問權(quán)限是最低的。
open訪問權(quán)限只適用于class和class的成員，與public的不同在于：
-
public修飾的class，或被其他更嚴(yán)格的訪問級別修飾，這個class只能在當(dāng)前模塊內(nèi)被繼承。 -
public修飾的class成員，或被其他更嚴(yán)格的訪問級別修飾，這些成員只能被當(dāng)前模塊內(nèi)的子類重寫。 -
open修飾的class，能在當(dāng)前模塊內(nèi)被繼承，也可以在導(dǎo)入了這個模塊的另一個模塊內(nèi)被繼承。 -
open修飾的class成員，能被當(dāng)前模塊內(nèi)的子類重寫，也可以被導(dǎo)入了這個模塊的另一個模塊內(nèi)的子類重寫。
訪問級別指導(dǎo)原則 (Guiding Principle of Access Levels)
Swift的訪問級別遵循一個總的原則：一個實(shí)體不能定義在訪問權(quán)限比它更低的實(shí)體里面。例如：
- 一個
public變量不能定義在internal、fileprivate或者private修飾的類型中。 - 一個方法的訪問權(quán)限不能高于他們參數(shù)和返回值類型
默認(rèn)訪問權(quán)限 (Default Access Levels)
如果我們沒有明確指定實(shí)體的權(quán)限，代碼中的所有實(shí)體都有一個默認(rèn)的權(quán)限internal。
單目標(biāo)應(yīng)用的訪問級別 (Access Levels for Single-Target Apps)
當(dāng)我們編寫一個單目標(biāo)應(yīng)用時(shí)，我們不必讓外部訪問應(yīng)用的模塊。默認(rèn)的internal權(quán)限都已經(jīng)滿足要求。所以我們不必自定義訪問級別。但是，有是有我們需要使用fileprivate或者private來隱藏一些功能實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
框架的訪問級別 (Access Levels for Frameworks)
當(dāng)我們在開發(fā)一個框架時(shí)，使用open或者public來標(biāo)記那些想要公開的API，其他模塊導(dǎo)入這個框架就可以訪問公開的API。
單元測試目標(biāo)的訪問級別 (Access Levels for Unit Test Targets)
當(dāng)使用單元測試目標(biāo)編寫應(yīng)用時(shí)，為了測試，應(yīng)用的代碼需要向那個模塊公開。默認(rèn)情況下，只有open和public修飾的實(shí)體才可以被其他模塊訪問。然而，如果我們在導(dǎo)入產(chǎn)品模塊時(shí)，使用@testable屬性標(biāo)記，單元測試目標(biāo)可以訪問internal修飾的實(shí)體。
訪問權(quán)限語法 (Access Control Syntax)
各個訪問級別的語法如下：
public class SomePublicClass {}
internal class SomeInternalClass {}
fileprivate class SomeFilePrivateClass {}
private class SomePrivateClass {}
public var somePublicVariable = 0
internal let someInternalConstant = 0
fileprivate func someFilePrivateFunction() {}
private func somePrivateFunction() {}
下面兩個實(shí)體的訪問權(quán)限默認(rèn)是internal：
class SomeInternalClass {} // implicitly internal
let someInternalConstant = 0 // implicitly internal
自定義類型 (Custom Types)
一個類型的訪問權(quán)限會影響類型成員（如類型的屬性、方法、初始化器和下標(biāo)）的默認(rèn)權(quán)限。如果類型的訪問權(quán)限為private或者fileprivate，那么他的成員的默認(rèn)權(quán)限是private或者fileprivate；如果類型的權(quán)限是internal或者public，那么他的成員的默認(rèn)權(quán)限是internal。
注意：一個public類型，他的成員默認(rèn)是internal，如果想讓成員的權(quán)限也是public，我們必須明確寫出。
public class SomePublicClass { // class明確標(biāo)記為public
public var somePublicProperty = 0 // class成員明確標(biāo)記為public
var someInternalProperty = 0 // class成員默認(rèn)是internal
fileprivate func someFilePrivateMethod() {} // class成員明確標(biāo)記為fileprivate
private func somePrivateMethod() {} // class成員明確標(biāo)記為private
}
class SomeInternalClass { // class默認(rèn)是internal
var someInternalProperty = 0 // class成員默認(rèn)是internal
fileprivate func someFilePrivateMethod() {} // class成員明確標(biāo)記為fileprivate
private func somePrivateMethod() {} // class成員明確標(biāo)記為private
}
fileprivate class SomeFilePrivateClass { // class明確標(biāo)記為fileprivate
func someFilePrivateMethod() {} // class成員默認(rèn)是fileprivate
private func somePrivateMethod() {} // class成員明確標(biāo)記為private
}
private class SomePrivateClass { // class明確標(biāo)記為private
func somePrivateMethod() {} // class成員默認(rèn)是private
}
多元組類型 (Tuple Types)
多元組的訪問權(quán)限是以多元組內(nèi)元素訪問權(quán)限最低的為準(zhǔn)。例如，一個元素的權(quán)限是internal，另一個是private，那么這個多元組的訪問權(quán)限是private。
方法類型 (Function Types)
方法的訪問權(quán)限是以參數(shù)類型和返回值類型的最低權(quán)限為準(zhǔn)。如果參數(shù)類型和返回值類型的最低權(quán)限不能滿足要求，需要我們明確寫出方法的權(quán)限。
下面是一個例子：
func someFunction() -> (SomeInternalClass, SomePrivateClass) {
// function implementation goes here
}
實(shí)際上這個例子是不能編譯通過的。方法的返回值是一個多元組，其中一個元素的權(quán)限為internal，另一個是private，所以多元組的權(quán)限是private。因?yàn)榉祷刂档臋?quán)限是private，所以必須明確寫出方法的權(quán)限是private：
private func someFunction() -> (SomeInternalClass, SomePrivateClass) {
// function implementation goes here
}
把someFunction()標(biāo)記為public或者internal，或者使用默認(rèn)的internal權(quán)限都是不行的。
枚舉類型 (Enumeration Types)
枚舉的每一個case的權(quán)限自動地與枚舉的權(quán)限相同，我們不能為單個case定義不同的權(quán)限。
下面的CompassPoint被標(biāo)記為public，那么每個case的權(quán)限也是public。
public enum CompassPoint {
case north
case south
case east
case west
}
原始值和關(guān)聯(lián)類型 (Raw Values and Associated Values)
枚舉的原始值和關(guān)聯(lián)類型的訪問權(quán)限不能低于枚舉的訪問權(quán)限。例如，不能把private修飾的類型作為internal修飾的枚舉的關(guān)聯(lián)值類型。
嵌套類型 (Nested Types)
在private類型里定義的嵌套類型，那么嵌套類型的權(quán)限也是private；在fileprivate類型里定義的嵌套類型，那么嵌套類型的權(quán)限也是fileprivate；在public或者internal類型里定義的嵌套類型，那么嵌套類型的權(quán)限也是internal。如果想要嵌套類型是public的，那么需要明確使用public修飾。
子類化 (Subclassing)
子類的權(quán)限不能高于父類的權(quán)限。
下面是一個例子，B重寫了父類的someMethod()方法，并且權(quán)限是internal，高于這個方法在父類的權(quán)限fileprivate：
public class A {
fileprivate func someMethod() {}
}
internal class B: A {
override internal func someMethod() {}
}
子類成員可以調(diào)用父類的比子類成員訪問權(quán)限更低的成員，只要調(diào)用父類成員的位置滿足父類成員的權(quán)限要求（也就是說，在同一個源文件內(nèi)調(diào)用父類的fileprivate成員，或者是在同一個模塊內(nèi)調(diào)用internal成員）。
public class A {
fileprivate func someMethod() {}
}
internal class B: A {
override internal func someMethod() {
super.someMethod()
}
}
因?yàn)楦割?code>A和子類B定義在同一個文件，所以在B的someMethod()方法中調(diào)用super.someMethod()是有效的。
常量、變量、屬性和下標(biāo) (Constants, Variables, Properties and Subscripts)
常量、變量或者屬性的權(quán)限不能高于他們的類型。
如果常量、變量、屬性或者下標(biāo)的類型是private，那么常量、變量、屬性或下標(biāo)也必須用private修飾：
private var privateInstance = SomePrivateClass()
Getters and Setters
常量、變量、屬性和下標(biāo)的getter和setter方法的權(quán)限，默認(rèn)情況下與常量、變量、屬性和下標(biāo)的權(quán)限相同。
我們可以把setter的權(quán)限設(shè)置成低于對應(yīng)getter的權(quán)限?？梢杂?code>fileprivate(set)、private(set)或者internal(set)來設(shè)置更低的權(quán)限。
注意：這個規(guī)則適用于存儲屬性和計(jì)算屬性。雖然我們沒有明確寫出存儲屬性的getter和setter，但是Swift會默認(rèn)提供的。
例如下面這個例子：
struct TrackedString {
private(set) var numberOfEdits = 0
var value: String = "" {
didSet {
numberOfEdits += 1
}
}
}
numberOfEdits屬性被private(set)修飾，setter的權(quán)限是private，所以numberOfEdits只能在TrackedString內(nèi)部被修改，對于TrackedString外部來說，numberOfEdits是一個只讀屬性。而getter的權(quán)限默認(rèn)是TrackedString一樣，為internal。
創(chuàng)建TrackedString實(shí)例，并修改value屬性：
var stringToEdit = TrackedString()
stringToEdit.value = "This string will be tracked."
stringToEdit.value += " This edit will increment numberOfEdits."
stringToEdit.value += " So will this one."
print("The number of edits is \(stringToEdit.numberOfEdits)")
// Prints "The number of edits is 3"
numberOfEdits能被外部訪問，但是不能被修改。
注意：我們可以分別設(shè)置getter和setter的權(quán)限。下面的例子是TrackedString的另外一個版本，被public修飾，所以這個結(jié)構(gòu)的成員默認(rèn)是internal的。我們可以結(jié)合public和private(set)使得umberOfEdits屬性的getter是public，而setter是private。
public struct TrackedString {
public private(set) numberOfEdits = 0
public var value: String = "" {
didSet {
numberOfEdits += 1
}
}
public init() {}
}
初始化器 (Initializers)
自定義初始化器的權(quán)限可以低于或等于類型的權(quán)限，除了required初始化器。required初始化器的權(quán)限只能等于類型的初始化器。
對于方法和參數(shù)，初始化器的參數(shù)權(quán)限不能低于初始化器的權(quán)限。
默認(rèn)初始化器 (Default Initializers)
默認(rèn)初始化器的權(quán)限與它要初始化的類型權(quán)限相同，除非這個類型的權(quán)限是public。對于public的類型，他的默認(rèn)初始化器的權(quán)限是internal。如果想讓其他模塊能使用public類型的無參數(shù)的初始化器，我們必須使用public標(biāo)記無參數(shù)的初始化器。
結(jié)構(gòu)類型的默認(rèn)逐一成員初始化器 (Default Memberwise Initializers for Structure Types)
如果結(jié)構(gòu)的任何存儲屬性都是private的，那么默認(rèn)逐一成員初始化器也是private的；如果結(jié)構(gòu)的任何存儲屬性都是fileprivate的，那么默認(rèn)逐一成員初始化器也是fileprivate的。否則默認(rèn)逐一成員初始化器是internal的。
如果想讓默認(rèn)逐一成員初始化器是public的，我們必須自己定義一個逐一成員初始化器，并用public修飾。
協(xié)議 (Protocols)
如果想用訪問級別修飾協(xié)議，那么需要在定義協(xié)議的時(shí)候?qū)懮显L問級別。
協(xié)議里的每一個要求的權(quán)限默認(rèn)是與當(dāng)前協(xié)議權(quán)限相同，并且不能設(shè)置成與當(dāng)前協(xié)議不一樣的權(quán)限。
注意：如果定義了一個public協(xié)議，那么協(xié)議里面的所有要求的權(quán)限也是public。這個規(guī)則不同于其他類型，如果其他類型定義為public，那么它的成員默認(rèn)是internal的。
協(xié)議繼承 (Protocol Inheritance)
如果定義了一個新的協(xié)議繼承于一個已經(jīng)存在的協(xié)議，新的協(xié)議權(quán)限不能高于已經(jīng)存在的協(xié)議。不能定義一個public協(xié)議繼承于internal協(xié)議。
協(xié)議一致性 (Protocol Conformance)
一個類型可以遵循權(quán)限比它低的協(xié)議。例如，可以定義一個public類型，然后遵循一個internal協(xié)議。
如果一個類型是public的，遵循于internal協(xié)議，那么這個協(xié)議在public類型的實(shí)現(xiàn)也是internal的。
擴(kuò)展 (Extensions)
在擴(kuò)展中新添加的類型成員的權(quán)限默認(rèn)與原類型定義的成員權(quán)限相同。如果擴(kuò)展了一個public或者internal的類型，那么新添加的成員權(quán)限是internal；如果擴(kuò)展了一個fileprivate的類型，那么新添加的成員權(quán)限是fileprivate；如果擴(kuò)展了一個private的類型，那么新添加的成員權(quán)限是private。
同樣地，我們可以明確的指定擴(kuò)展的訪問權(quán)限(例如使用private extension)，那么新指定的權(quán)限將會替代原類型的默認(rèn)權(quán)限。
使用擴(kuò)展遵循協(xié)議 (Adding Protocol Conformance with an Extension)
如果我們使用擴(kuò)展來遵循協(xié)議，那么我們不能明確指定擴(kuò)展的權(quán)限。擴(kuò)展對協(xié)議要求的實(shí)現(xiàn)的權(quán)限與協(xié)議的權(quán)限相同。
泛型 (Generics)
泛型類型和泛型方法的訪問權(quán)限，是泛型類型或者泛型方法與類型約束的最低權(quán)限。
類型別名 (Type Aliases)
類型別名的權(quán)限可以小于或等于它原本的類型。例如，private的類型別名可以是private、fileprivate、internal、public或者open類型的別名。
注意：這個規(guī)則也適用于關(guān)聯(lián)值類型的類型別名。
第二十四部分完。
如果有錯誤的地方，歡迎指正！謝謝！
