构造过程
构造过程是使用类、结构体或枚举类型的实例之前的准备过程。在新实例可用前必须执行这个过程,具体操作包括设置实例中每个存储型属性的初始值和执行其他必须的设置或初始化工作。
通过定义构造器(Initializers
)来实现构造过程,这些构造器可以看做是用来创建特定类型新实例的特殊方法。与 Objective-C 中的构造器不同,Swift 的构造器无需返回值,它们的主要任务是保证新实例在第一次使用前完成正确的初始化。
存储属性的初始赋值
类和结构体在创建实例时,必须为所有存储型属性设置合适的初始值。存储型属性的值不能处于一个未知的状态。
你可以在构造器中为存储型属性赋初值,也可以在定义属性时为其设置默认值。
注意
当你为存储型属性设置默认值或者在构造器中为其赋值时,它们的值是被直接设置的,不会触发任何属性观察者(
property observers
)。
构造器
构造器在创建某个特定类型的新实例时被调用。它的最简形式类似于一个不带任何参数的实例方法,以关键字init
命名:
init() {
// 在此处执行构造过程
}
例子:
struct Fahrenheit {
var temperature: Double
init() {
temperature = 32.0
}
}
var f = Fahrenheit()
print("The default temperature is \(f.temperature)° Fahrenheit")
// 输出 "The default temperature is 32.0° Fahrenheit”
默认属性值
如前所述,你可以在构造器中为存储型属性设置初始值。同样,你也可以在属性声明时为其设置默认值。
注意
如果一个属性总是使用相同的初始值,那么为其设置一个默认值比每次都在构造器中赋值要好。两种方法的效果是一样的,只不过使用默认值让属性的初始化和声明结合得更紧密。使用默认值能让你的构造器更简洁、更清晰,且能通过默认值自动推导出属性的类型;同时,它也能让你充分利用默认构造器、构造器继承等特性(后续章节将讲到)。
你可以使用更简单的方式在定义结构体Fahrenheit
时为属性temperature
设置默认值:
struct Fahrenheit {
var temperature = 32.0
}
构造参数
自定义构造过程
时,可以在定义中提供构造参数,指定所需值的类型和名字。构造参数的功能和语法跟函数和方法的参数相同。
struct Fahrenheit {
var temperature: Double
init(temperature:Double) {
self.temperature = temperature
}
}
可选属性类型
如果你定制的类型包含一个逻辑上允许取值为空的存储型属性——无论是因为它无法在初始化时赋值,还是因为它在之后某个时间点可以赋值为空——你都需要将它定义为可选类型
(optional type)。可选类型的属性将自动初始化为nil
,表示这个属性是有意在初始化时设置为空的。
构造过程中常量属性的修改
你可以在构造过程中的任意时间点给常量属性指定一个值,只要在构造过程结束时是一个确定的值。一旦常量属性被赋值,它将永远不可更改。
注意
对于类的实例来说,它的常量属性只能在定义它的类的构造过程中修改;不能在子类中修改。
你可以修改上面的SurveyQuestion
示例,用常量属性替代变量属性text
,表示问题内容text
在SurveyQuestion
的实例被创建之后不会再被修改。尽管text
属性现在是常量,我们仍然可以在类的构造器中设置它的值:
class SurveyQuestion {
let text: String
var response: String?
init(text: String) {
self.text = text
}
func ask() {
print(text)
}
}
let beetsQuestion = SurveyQuestion(text: "How about beets?")
beetsQuestion.ask()
// 输出 "How about beets?"
默认构造器
如果结构体或类的所有属性都有默认值,同时没有自定义的构造器,那么 Swift 会给这些结构体或类提供一个默认构造器(default initializers)。这个默认构造器将简单地创建一个所有属性值都设置为默认值的实例。
下面例子中创建了一个类ShoppingListItem
,它封装了购物清单中的某一物品的属性:名字(name
)、数量(quantity
)和购买状态 purchase state
:
class ShoppingListItem {
var name: String?
var quantity = 1
var purchased = false
}
var item = ShoppingListItem()
结构体的逐一成员构造器
除了上面提到的默认构造器,如果结构体没有提供自定义的构造器,它们将自动获得一个逐一成员构造器,即使结构体的存储型属性没有默认值。
逐一成员构造器是用来初始化结构体新实例里成员属性的快捷方法。我们在调用逐一成员构造器时,通过与成员属性名相同的参数名进行传值来完成对成员属性的初始赋值。
struct Size {
var width = 0.0, height = 0.0
}
let twoByTwo = Size(width: 2.0, height: 2.0)
值类型的构造器代理
构造器可以通过调用其它构造器来完成实例的部分构造过程。这一过程称为构造器代理,它能减少多个构造器间的代码重复。
构造器代理的实现规则和形式在值类型和类类型中有所不同。值类型(结构体和枚举类型)不支持继承,所以构造器代理的过程相对简单,因为它们只能代理给自己的其它构造器。类则不同,它可以继承自其它类,这意味着类有责任保证其所有继承的存储型属性在构造时也能正确的初始化。
对于值类型,你可以使用self.init
在自定义的构造器中引用相同类型中的其它构造器。并且你只能在构造器内部调用self.init
。
如果你为某个值类型定义了一个自定义的构造器,你将无法访问到默认构造器(如果是结构体,还将无法访问逐一成员构造器)。这种限制可以防止你为值类型增加了一个额外的且十分复杂的构造器之后,仍然有人错误的使用自动生成的构造器
注意
假如你希望默认构造器、逐一成员构造器以及你自己的自定义构造器都能用来创建实例,可以将自定义的构造器写到扩展(extension
)中,而不是写在值类型的原始定义中。
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)
}
}
指定构造器和便利构造器
指定构造器(designated initializers)是类中最主要的构造器。一个指定构造器将初始化类中提供的所有属性,并根据父类链往上调用父类的构造器来实现父类的初始化。
每一个类都必须拥有至少一个指定构造器。在某些情况下,许多类通过继承了父类中的指定构造器而满足了这个条件。
便利构造器(convenience initializers)是类中比较次要的、辅助型的构造器。你可以定义便利构造器来调用同一个类中的指定构造器,并为其参数提供默认值。你也可以定义便利构造器来创建一个特殊用途或特定输入值的实例。
你应当只在必要的时候为类提供便利构造器,比方说某种情况下通过使用便利构造器来快捷调用某个指定构造器,能够节省更多开发时间并让类的构造过程更清晰明了。
指定构造器和便利构造器的语法
类的指定构造器的写法跟值类型简单构造器一样:
init(parameters) {
statements
}
便利构造器也采用相同样式的写法,但需要在init
关键字之前放置convenience
关键字,并使用空格将它们俩分开:
convenience init(parameters) {
statements
}
类的构造器代理规则
为了简化指定构造器和便利构造器之间的调用关系,Swift 采用以下三条规则来限制构造器之间的代理调用:
规则 1
指定构造器必须调用其直接父类的的指定构造器。
规则 2
便利构造器必须调用同一类中定义的其它构造器。
规则 3
便利构造器必须最终导致一个指定构造器被调用。
一个更方便记忆的方法是:
- 指定构造器必须总是向上代理
- 便利构造器必须总是横向代理
这些规则可以通过下面图例来说明:
如图所示,父类中包含一个指定构造器和两个便利构造器。其中一个便利构造器调用了另外一个便利构造器,而后者又调用了唯一的指定构造器。这满足了上面提到的规则 2 和 3。这个父类没有自己的父类,所以规则 1 没有用到。
子类中包含两个指定构造器和一个便利构造器。便利构造器必须调用两个指定构造器中的任意一个,因为它只能调用同一个类里的其他构造器。这满足了上面提到的规则 2 和 3。而两个指定构造器必须调用父类中唯一的指定构造器,这满足了规则 1。
注意
这些规则不会影响类的实例如何创建。任何上图中展示的构造器都可以用来创建完全初始化的实例。这些规则只影响类定义如何实现。
下面图例中展示了一种涉及四个类的更复杂的类层级结构。它演示了指定构造器是如何在类层级中充当“管道”的作用,在类的构造器链上简化了类之间的相互关系。
两段式构造过程
Swift 中类的构造过程包含两个阶段。第一个阶段,每个存储型属性被引入它们的类指定一个初始值。当每个存储型属性的初始值被确定后,第二阶段开始,它给每个类一次机会,在新实例准备使用之前进一步定制它们的存储型属性。
两段式构造过程的使用让构造过程更安全,同时在整个类层级结构中给予了每个类完全的灵活性。两段式构造过程可以防止属性值在初始化之前被访问,也可以防止属性被另外一个构造器意外地赋予不同的值。
注意
Swift 的两段式构造过程跟 Objective-C 中的构造过程类似。最主要的区别在于阶段 1,Objective-C 给每一个属性赋值0
或空值(比如说0
或nil
)。Swift 的构造流程则更加灵活,它允许你设置定制的初始值,并自如应对某些属性不能以0
或nil
作为合法默认值的情况。
Swift 编译器将执行 4 种有效的安全检查,以确保两段式构造过程能不出错地完成:
安全检查 1
指定构造器必须保证它所在类引入的所有属性都必须先初始化完成,之后才能将其它构造任务向上代理给父类中的构造器。
如上所述,一个对象的内存只有在其所有存储型属性确定之后才能完全初始化。为了满足这一规则,指定构造器必须保证它所在类引入的属性在它往上代理之前先完成初始化。
安全检查 2
指定构造器必须先向上代理调用父类构造器,然后再为继承的属性设置新值。如果没这么做,指定构造器赋予的新值将被父类中的构造器所覆盖。
安全检查 3
便利构造器必须先代理调用同一类中的其它构造器,然后再为任意属性赋新值。如果没这么做,便利构造器赋予的新值将被同一类中其它指定构造器所覆盖。
安全检查 4
构造器在第一阶段构造完成之前,不能调用任何实例方法,不能读取任何实例属性的值,不能引用self
作为一个值。
类实例在第一阶段结束以前并不是完全有效的。只有第一阶段完成后,该实例才会成为有效实例,才能访问属性和调用方法。
以下是两段式构造过程中基于上述安全检查的构造流程展示:
阶段 1
- 某个指定构造器或便利构造器被调用。
- 完成新实例内存的分配,但此时内存还没有被初始化。
- 指定构造器确保其所在类引入的所有存储型属性都已赋初值。存储型属性所属的内存完成初始化。
- 指定构造器将调用父类的构造器,完成父类属性的初始化。
- 这个调用父类构造器的过程沿着构造器链一直往上执行,直到到达构造器链的最顶部。
- 当到达了构造器链最顶部,且已确保所有实例包含的存储型属性都已经赋值,这个实例的内存被认为已经完全初始化。此时阶段 1 完成。
阶段 2
- 从顶部构造器链一直往下,每个构造器链中类的指定构造器都有机会进一步定制实例。构造器此时可以访问
self
、修改它的属性并调用实例方法等等。 - 最终,任意构造器链中的便利构造器可以有机会定制实例和使用
self
。
下图展示了在假定的子类和父类之间的构造阶段 1:
在这个例子中,构造过程从对子类中一个便利构造器的调用开始。这个便利构造器此时没法修改任何属性,它把构造任务代理给同一类中的指定构造器。
如安全检查 1 所示,指定构造器将确保所有子类的属性都有值。然后它将调用父类的指定构造器,并沿着构造器链一直往上完成父类的构造过程。
父类中的指定构造器确保所有父类的属性都有值。由于没有更多的父类需要初始化,也就无需继续向上代理。
一旦父类中所有属性都有了初始值,实例的内存被认为是完全初始化,阶段 1 完成。
以下展示了相同构造过程的阶段 2:
父类中的指定构造器现在有机会进一步来定制实例(尽管这不是必须的)。
一旦父类中的指定构造器完成调用,子类中的指定构造器可以执行更多的定制操作(这也不是必须的)。
最终,一旦子类的指定构造器完成调用,最开始被调用的便利构造器可以执行更多的定制操作。
构造器的继承和重写
跟 Objective-C 中的子类不同,Swift 中的子类默认情况下不会继承父类的构造器。Swift 的这种机制可以防止一个父类的简单构造器被一个更精细的子类继承,并被错误地用来创建子类的实例。
注意
父类的构造器仅会在安全和适当的情况下被继承。
假如你希望自定义的子类中能提供一个或多个跟父类相同的构造器,你可以在子类中提供这些构造器的自定义实现。
当你在编写一个和父类中指定构造器相匹配的子类构造器时,你实际上是在重写父类的这个指定构造器。因此,你必须在定义子类构造器时带上override
修饰符。即使你重写的是系统自动提供的默认构造器,也需要带上override
修饰符。
正如重写属性,方法或者是下标,override
修饰符会让编译器去检查父类中是否有相匹配的指定构造器,并验证构造器参数是否正确。
注意
当你重写一个父类的指定构造器时,你总是需要写override
修饰符,即使你的子类将父类的指定构造器重写为了便利构造器。
相反,如果你编写了一个和父类便利构造器相匹配的子类构造器,由于子类不能直接调用父类的便利构造器,因此,严格意义上来讲,你的子类并未对一个父类构造器提供重写。最后的结果就是,你在子类中“重写”一个父类便利构造器时,不需要加override
前缀。
class A {
var a: Int
init(a: Int) {
self.a = a
}
convenience init() {
self.init(a: 1)
}
}
class B: A {
override init(a: Int) {
super.init(a: 2)
}
init() {
super.init(a: 2)
}
}
一般来说,子类的初始化顺序是:
- 设置子类自己需要初始化的参数,power = 10
- 调用父类的相应的初始化方法,super.init()
- 对父类中的需要改变的成员进行设定,name = "tiger"
其中第三步是根据具体情况决定的,如果我们在子类中不需要对父类的成员做出改变的话,就不存在第 3 步。而在这种情况下,Swift 会自动地对父类的对应 init 方法进行调用,也就是说,第 2 步的 super.init() 也是可以不用写的 (但是实际上还是调用的,只不过是为了简便 Swift 帮我们完成了)。这种情况下的初始化方法看起来就很简单:
class Cat {
var name: String
init() {
name = "cat"
}
}
class Tiger: Cat {
let power: Int
override init() {
power = 10
// super.init()
// name = "tiger"
}
}
可以省略的条件:
- 子类重写父类的指定构造器
- 指定构造器没有参数
- 父类只有一个指定构造器
- 子类中不需要对父类的成员做出改变
构造器的自动继承
如上所述,子类在默认情况下不会继承父类的构造器。但是如果满足特定条件,父类构造器是可以被自动继承的。在实践中,这意味着对于许多常见场景你不必重写父类的构造器,并且可以在安全的情况下以最小的代价继承父类的构造器。
假设你为子类中引入的所有新属性都提供了默认值,以下 2 个规则适用:
规则 1
如果子类没有定义任何指定构造器,它将自动继承所有父类的指定构造器。
规则 2
如果子类提供了所有父类指定构造器的实现——无论是通过规则 1 继承过来的,还是提供了自定义实现——它将自动继承所有父类的便利构造器。
即使你在子类中添加了更多的便利构造器,这两条规则仍然适用。
指定构造器和便利构造器实践
接下来的例子将在实践中展示指定构造器、便利构造器以及构造器的自动继承。这个例子定义了包含三个类Food
、RecipeIngredient
以及ShoppingListItem
的类层次结构,并将演示它们的构造器是如何相互作用的。
类层次中的基类是Food
,它是一个简单的用来封装食物名字的类。Food
类引入了一个叫做name
的String
类型的属性,并且提供了两个构造器来创建Food
实例:
class Food {
var name: String
init(name: String) {
self.name = name
}
convenience init() {
self.init(name: "[Unnamed]")
}
}
下图中展示了Food
的构造器链:
类类型没有默认的逐一成员构造器,所以Food
类提供了一个接受单一参数name
的指定构造器。这个构造器可以使用一个特定的名字来创建新的Food
实例:
let namedMeat = Food(name: "Bacon")
// namedMeat 的名字是 "Bacon”
Food
类中的构造器init(name: String)
被定义为一个指定构造器,因为它能确保Food
实例的所有存储型属性都被初始化。Food
类没有父类,所以init(name: String)
构造器不需要调用super.init()
来完成构造过程。
Food
类同样提供了一个没有参数的便利构造器init()
。这个init()
构造器为新食物提供了一个默认的占位名字,通过横向代理到指定构造器init(name: String)
并给参数name
传值[Unnamed]
来实现:
let mysteryMeat = Food()
// mysteryMeat 的名字是 [Unnamed]
类层级中的第二个类是Food
的子类RecipeIngredient
。RecipeIngredient
类用来表示食谱中的一项原料。它引入了Int
类型的属性quantity
(以及从Food
继承过来的name
属性),并且定义了两个构造器来创建RecipeIngredient
实例:
class RecipeIngredient: Food {
var quantity: Int
init(name: String, quantity: Int) {
self.quantity = quantity
super.init(name: name)
}
override convenience init(name: String) {
self.init(name: name, quantity: 1)
}
}
下图中展示了RecipeIngredient
类的构造器链:
RecipeIngredient
类拥有一个指定构造器init(name: String, quantity: Int)
,它可以用来填充RecipeIngredient
实例的所有属性值。这个构造器一开始先将传入的quantity
参数赋值给quantity
属性,这个属性也是唯一在RecipeIngredient
中新引入的属性。随后,构造器向上代理到父类Food
的init(name: String)
。这个过程满足两段式构造过程中的安全检查 1。
RecipeIngredient
还定义了一个便利构造器init(name: String)
,它只通过name
来创建RecipeIngredient
的实例。这个便利构造器假设任意RecipeIngredient
实例的quantity
为1
,所以不需要显式指明数量即可创建出实例。这个便利构造器的定义可以更加方便和快捷地创建实例,并且避免了创建多个quantity
为1
的RecipeIngredient
实例时的代码重复。这个便利构造器只是简单地横向代理到类中的指定构造器,并为quantity
参数传递1
。
注意,RecipeIngredient
的便利构造器init(name: String)
使用了跟Food
中指定构造器init(name: String)
相同的参数。由于这个便利构造器重写了父类的指定构造器init(name: String)
,因此必须在前面使用override
修饰符(参见构造器的继承和重写)。
尽管RecipeIngredient
将父类的指定构造器重写为了便利构造器,它依然提供了父类的所有指定构造器的实现。因此,RecipeIngredient
会自动继承父类的所有便利构造器。
在这个例子中,RecipeIngredient
的父类是Food
,它有一个便利构造器init()
。这个便利构造器会被RecipeIngredient
继承。这个继承版本的init()
在功能上跟Food
提供的版本是一样的,只是它会代理到RecipeIngredient
版本的init(name: String)
而不是Food
提供的版本。
所有的这三种构造器都可以用来创建新的RecipeIngredient
实例:
let oneMysteryItem = RecipeIngredient()
let oneBacon = RecipeIngredient(name: "Bacon")
let sixEggs = RecipeIngredient(name: "Eggs", quantity: 6)
类层级中第三个也是最后一个类是RecipeIngredient
的子类,叫做ShoppingListItem
。这个类构建了购物单中出现的某一种食谱原料。
购物单中的每一项总是从未购买状态开始的。为了呈现这一事实,ShoppingListItem
引入了一个布尔类型的属性purchased
,它的默认值是false
。ShoppingListItem
还添加了一个计算型属性description
,它提供了关于ShoppingListItem
实例的一些文字描述:
class ShoppingListItem: RecipeIngredient {
var purchased = false
var description: String {
var output = "\(quantity) x \(name)"
output += purchased ? " ✔" : " ✘"
return output
}
}
注意
ShoppingListItem
没有定义构造器来为purchased
提供初始值,因为添加到购物单的物品的初始状态总是未购买。
由于它为自己引入的所有属性都提供了默认值,并且自己没有定义任何构造器,ShoppingListItem
将自动继承所有父类中的指定构造器和便利构造器。
下图展示了这三个类的构造器链:
你可以使用全部三个继承来的构造器来创建ShoppingListItem
的新实例:
var breakfastList = [
ShoppingListItem(),
ShoppingListItem(name: "Bacon"),
ShoppingListItem(name: "Eggs", quantity: 6),
]
breakfastList[0].name = "Orange juice"
breakfastList[0].purchased = true
for item in breakfastList {
print(item.description)
}
// 1 x orange juice ✔
// 1 x bacon ✘
// 6 x eggs ✘
如上所述,例子中通过字面量方式创建了一个数组breakfastList
,它包含了三个ShoppingListItem
实例,因此数组的类型也能被自动推导为[ShoppingListItem]
。在数组创建完之后,数组中第一个ShoppingListItem
实例的名字从[Unnamed]
更改为Orange juice
,并标记为已购买。打印数组中每个元素的描述显示了它们都已按照预期被赋值。
可失败构造器
如果一个类、结构体或枚举类型的对象,在构造过程中有可能失败,则为其定义一个可失败构造器。这里所指的“失败”是指,如给构造器传入无效的参数值,或缺少某种所需的外部资源,又或是不满足某种必要的条件等。
为了妥善处理这种构造过程中可能会失败的情况。你可以在一个类,结构体或是枚举类型的定义中,添加一个或多个可失败构造器。其语法为在init
关键字后面添加问号(init?
)。
注意
可失败构造器的参数名和参数类型,不能与其它非可失败构造器的参数名,及其参数类型相同。
可失败构造器会创建一个类型为自身类型的可选类型的对象。你通过return nil
语句来表明可失败构造器在何种情况下应该“失败”。
注意
严格来说,构造器都不支持返回值。因为构造器本身的作用,只是为了确保对象能被正确构造。因此你只是用return nil
表明可失败构造器构造失败,而不要用关键字return
来表明构造成功。
struct Animal {
let species: String
init?(species: String) {
if species.isEmpty { return nil }
self.species = species
}
}
构造失败的传递
类,结构体,枚举的可失败构造器可以横向代理到类型中的其他可失败构造器。类似的,子类的可失败构造器也能向上代理到父类的可失败构造器。
无论是向上代理还是横向代理,如果你代理到的其他可失败构造器触发构造失败,整个构造过程将立即终止,接下来的任何构造代码不会再被执行。
注意
可失败构造器也可以代理到其它的非可失败构造器。通过这种方式,你可以增加一个可能的失败状态到现有的构造过程中。
下面这个例子,定义了一个名为CartItem
的Product
类的子类。这个类建立了一个在线购物车中的物品的模型,它有一个名为quantity
的常量存储型属性,并确保该属性的值至少为1
:
class Product {
let name: String
init?(name: String) {
if name.isEmpty { return nil }
self.name = name
}
}
class CartItem: Product {
let quantity: Int
init?(name: String, quantity: Int) {
if quantity < 1 { return nil }
self.quantity = quantity
super.init(name: name)
}
}
CartItem
可失败构造器首先验证接收的 quantity
值是否大于等于 1 。倘若 quantity
值无效,则立即终止整个构造过程,返回失败结果,且不再执行余下代码。同样地,Product
的可失败构造器首先检查 name
值,假如 name
值为空字符串,则构造器立即执行失败。
如果你通过传入一个非空字符串 name
以及一个值大于等于 1 的 quantity
来创建一个 CartItem
实例,那么构造方法能够成功被执行:
if let twoSocks = CartItem(name: "sock", quantity: 2) {
print("Item: \(twoSocks.name), quantity: \(twoSocks.quantity)")
}
// 打印 "Item: sock, quantity: 2”
倘若你以一个值为 0 的 quantity
来创建一个 CartItem
实例,那么将导致 CartItem
构造器失败:
if let zeroShirts = CartItem(name: "shirt", quantity: 0) {
print("Item: \(zeroShirts.name), quantity: \(zeroShirts.quantity)")
} else {
print("Unable to initialize zero shirts")
}
// 打印 "Unable to initialize zero shirts”
同样地,如果你尝试传入一个值为空字符串的 name
来创建一个 CartItem
实例,那么将导致父类 Product
的构造过程失败:
if let oneUnnamed = CartItem(name: "", quantity: 1) {
print("Item: \(oneUnnamed.name), quantity: \(oneUnnamed.quantity)")
} else {
print("Unable to initialize one unnamed product")
}
// 打印 "Unable to initialize one unnamed product”
重写一个可失败构造器
如同其它的构造器,你可以在子类中重写父类的可失败构造器。或者你也可以用子类的非可失败构造器重写一个父类的可失败构造器。这使你可以定义一个不会构造失败的子类,即使父类的构造器允许构造失败。
注意,当你用子类的非可失败构造器重写父类的可失败构造器时,向上代理到父类的可失败构造器的唯一方式是对父类的可失败构造器的返回值进行强制解包。
注意
你可以用非可失败构造器重写可失败构造器,但反过来却不行。
下例定义了一个名为Document
的类,name
属性的值必须为一个非空字符串或nil
,但不能是一个空字符串:
class Document {
var name: String?
// 该构造器创建了一个 name 属性的值为 nil 的 document 实例
init() {}
// 该构造器创建了一个 name 属性的值为非空字符串的 document 实例
init?(name: String) {
self.name = name
if name.isEmpty { return nil }
}
}
下面这个例子,定义了一个Document
类的子类AutomaticallyNamedDocument
。这个子类重写了父类的两个指定构造器,确保了无论是使用init()
构造器,还是使用init(name:)
构造器并为参数传递空字符串,生成的实例中的name
属性总有初始"[Untitled]"
:
class AutomaticallyNamedDocument: Document {
override init() {
super.init()
self.name = "[Untitled]"
}
override init(name: String) {
super.init()
if name.isEmpty {
self.name = "[Untitled]"
} else {
self.name = name
}
}
}
AutomaticallyNamedDocument
用一个非可失败构造器init(name:)
重写了父类的可失败构造器init?(name:)
。因为子类用另一种方式处理了空字符串的情况,所以不再需要一个可失败构造器,因此子类用一个非可失败构造器代替了父类的可失败构造器。
你可以在子类的非可失败构造器中使用强制解包来调用父类的可失败构造器。比如,下面的UntitledDocument
子类的name
属性的值总是"[Untitled]"
,它在构造过程中使用了父类的可失败构造器init?(name:)
:
class UntitledDocument: Document {
override init() {
super.init(name: "[Untitled]")!
}
}
在这个例子中,如果在调用父类的可失败构造器init?(name:)
时传入的是空字符串,那么强制解包操作会引发运行时错误。不过,因为这里是通过非空的字符串常量来调用它,所以并不会发生运行时错误。
必要构造器
在类的构造器前添加required
修饰符表明所有该类的子类都必须实现该构造器:
class SomeClass {
required init() {
// 构造器的实现代码
}
}
在子类重写父类的必要构造器时,必须在子类的构造器前也添加required
修饰符,表明该构造器要求也应用于继承链后面的子类。在重写父类中必要的指定构造器时,不需要添加override
修饰符:
class SomeSubclass: SomeClass {
required init() {
// 构造器的实现代码
}
}
注意
如果子类继承的构造器能满足必要构造器的要求,则无须在子类中显式提供必要构造器的实现。
析构过程(Deinitialization)
析构器只适用于类类型,当一个类的实例被释放之前,析构器会被立即调用。析构器用关键字deinit
来标示,类似于构造器要用init
来标示。
析构过程原理
Swift 会自动释放不再需要的实例以释放资源。当你的实例被释放时不需要手动地去清理。但是,当使用自己的资源时,你可能需要进行一些额外的清理。
在类的定义中,每个类最多只能有一个析构器,而且析构器不带任何参数,如下所示:
deinit {
// 执行析构过程
}
析构器是在实例释放发生前被自动调用。你不能主动调用析构器。子类继承了父类的析构器,并且在子类析构器实现的最后,父类的析构器会被自动调用。即使子类没有提供自己的析构器,父类的析构器也同样会被调用。
因为直到实例的析构器被调用后,实例才会被释放,所以析构器可以访问实例的所有属性,并且可以根据那些属性可以修改它的行为)。
class Person {
var name: String
init(name: String) {
self.name = name
print("\(name) is being initialized")
}
deinit {
print("\(name) is being deinitialized")
}
}
var p: Person?
p = Person(name: "dd")
p = nil