认识Swift系列13之对象初始化

Swift中初始化器:

  • 指定初始化器(designated initializer)
  • 便捷初始化器(convenience initializer)

初始化器定义

 // 指定初始化器
 init(parameters) {
    statements
 }
 // 便捷初始化器
 convenience init(parameters) {
    statements
 }

通常每个类的初始化器有如下特点

1.每个类至少有一个指定初始化器,指定初始化器是类的主要初始化器
2.默认初始化器总是类的指定初始化器
3.类偏向于指定初始化器,一个类通常只有一个指定的初始化器

关于指定初始化器和便利初始化器关系,有以下三个原则

1.指定初始化器必须调用它的直接直系父类指定初始化器
2.便捷初始化器必须调用本类的另一个初始化器(可以使便利或指定)
3.编辑初始化器“最终”必须调用一个指定初始化器(这里的最终是指调用链的尾端必须调用指定初始化器)

一、初始化器的调用规则

  • 指定初始化器:纵向调用
  • 便利初始化器:横向调用

纵向调用:指子类指定初始化器调用父类指定初始化器(指定初始化器之间不能相互调用)
横向调用:指本类内部相互调用(便利初始化器可以调用便利和指定初始化器)

构造器调用链
第一阶段:初始化所有存储属性
1.外层调用指定、便捷初始化器
2.分配内存给实例(有了存储空间,但未初始化,空间内是垃圾数据)
3.指定初始化器确保当前类的存储属性都被初始化
4.指定初始化器调用父类的初始化器,不断向上,形成初始化器链

第二阶段:设置新的存储属性
1.从顶部初始化器向下,链中的每一个指定初始化器都有机会进一步定制实例
2.此时初始化器能够使用self(访问、修改属性,调用实例方法等等)
3.最终,链中任何便捷初始化器都有机会定制实例以及使用self

二、初始化器的调用规则

  • 1.指定初始化器之间不能相互调动

一个指定初始化器意味着一条特定的业务场景线,所以相互之间不能调用

如下一个类,有两个指定初始化器init(age: Int, name: String)init(age: Int),这两个初始化器之间是不能调用的,因为初始化后产生的业务场景并不同

class Object {
    var age = 10
    var name = "Rose"
    
    init(age: Int, name: String) {
        self.age = age
        self.name = name
    }
    
    init(age: Int) {
        self.age = age
        self.name = "Jack"
    }
}

2.便利初始化器可以调用指定初始化器,也可以调用便利初始器(此情况最终传递到指定初始化器)

如下初始化器的传递情况init()-->init(age: Int)-->init(age: Int, name: String),虽然前两个初始化器都是便利初始化器,但最终落脚点是指定初始化器

class Object {
    var age = 10
    var name = "Rose"
    
    init(age: Int, name: String) {
        self.age = age
        self.name = name
    }
    
    convenience init(age: Int) {
        self.init(age: 10, name: "Jack")
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 10)
    }
}

三、初始化器继承

  • 当子类不写任何初始化器的时候,默认继承父类所有初始化器
  • 当子类不写任何指定初始化器的时候,默认继承父类所有初始化器
class Object {
    var age = 10
    var name = "Rose"
    
    init(age: Int, name: String) {
        self.age = age
        self.name = name
    }
    
    convenience init(age: Int) {
        self.init(age: 10, name: "Jack")
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 10)
    }
}

class Person: Object {
    var sex = true
    
    convenience init(sex: Bool) {
        self.init()
        self.sex = sex
    }
    convenience init(sex: Bool, name: String) {
        self.init(age: 20)
        self.sex = sex
    }
}

这里的Person实际上已经默认继承了Object的所有初始化器,这里Person拥有5个初始化器

  • 当子类有自定义初始化器的时候,不会继承父类初始化器(包括指定和便利)
class Object {
    var age = 10
    var name = "Rose"
    
    init(age: Int, name: String) {
        self.age = age
        self.name = name
    }
    
    convenience init(age: Int) {
        self.init(age: 10, name: "Jack")
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 10)
    }
}


class Person: Object {
    var sex = true
    
    init() {
        super.init(age: 20, name: "sss")
    }
    
    convenience init(sex: Bool) {
        self.init()
        self.sex = sex
    }
}

这里的Person没有继承Object的所有初始化器,Person只有本身的2个初始化器

  • 当子类没有新的指定初始化器,但是重写了父类的指定初始化器的时候,此时父类的所有初始化构造器都会被继承下来

便捷初始化器不能重写,也就是子类不能够重写,严格意义上来说不能算继承

class Object {
    var age = 10
    var name = "Rose"
    
    init(age: Int, name: String) {
        self.age = age
        self.name = name
    }
    
    convenience init(age: Int) {
        self.init(age: 10, name: "Jack")
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 10)
    }
}


class Person: Object {
    var sex: Bool
    
    override init(age: Int, name: String) {
        sex = false
        super.init(age: age, name: name)
    }
}

这里的Person继承了Object的所有初始化器,这里Person拥有3个初始化器

三、两段式初始化

所有分段式初始化,即一个初始化函数的内部初始化过程分为两段(三个步骤)

  1. 初始化自己所有存储属性
  2. 调用父类初始化方法super.init()
  3. 个性化定制(为成员变量重新赋值、调用成员方法等)
init(sex: Bool, id: String) {
    // 1. 初始化自己所有存储属性
    self.sex = sex
    self.id = id
    
    // 调用父类初始化方法
    super.init(age: 10, name: "Jack")
    
    // 3. 个性化定制
    self.age = 20
    self.name = "Jack1"
    self.test()
}

swift为了安全性更上一个等级,设计了这样一个两段式结构,过程体现如下

初始化属性:子类-->父类-->...-->基类
个性化定制:基类-->...-->父类-->子类

原理上来说,运用了栈的结构思想,保证了:

1.所有继承链上的成员变量能够被初始化到
2.指定初始化器形成调用链
3.个性化定制一定在类完全初始化之后

四、安全检查

  • 指定初始化器必须在保证调用父类初始化器之前,必须保证本类所有存储属性都要初始化完成
  • 指定初始化器必须在调用父类初始化器之后,才能为继承的属性设置新值
  • 便捷初始化器必须先调用同类中国的其它指定初始化器之后,才能为任意属性设置新值
  • 初始化器在1阶段完成之前不能访问self、属性即调用实例方法
  • 直到阶段1结束,才能算初始化过程合法

五、重写

  • 当重写父类的指定初始化器时,必须加上override(即使子类的实现是便捷初始化器)
  • 如果子类写了一个匹配父类便捷初始化器的初始化器,不用加上override因为父类的便捷初始化器永远不会通过子类直接调用,因此,严格来说,子类无法重写父类的便捷初始化器

六、自动继承

  • 1.如果子类没有定义任何指定初始化器,它会自动继承父类所有的指定初始化器
  • 2.如果子类提供了父类所有指定初始化器的实现(要么通过方式1继承,要么重写),那么子类自动继承所有的父类便捷初始化器
  • 3.就算子类添加了更多的便捷初始化器,这些规则仍然适用
  • 4.子类以便捷初始化器的形式重写父类的指定初始化器,也可以作为满足规则2的一部分

总结

  • 1.初始化器必须满足分段规则
  • 2.只要之类没有自定义新的 指定 初始化器(继承和重写得来的不算),子类拥有父类所有初始化器
  • 3.便捷初始化方法内部不能使用super调用父类初始化器,只能使用self调用本身拥有或继承得来的
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