前言
上一篇文章Swift编译流程 & Swift类中分析了swift类的底层结构和大小计算，接下来我们来看看属性。
一、Swift属性
在swift中，属性主要分为以下几种
- 存储属性
- 计算属性
- 延迟存储属性
- 类型属性
1.1 存储属性
存储属性，分两种：
-
let修饰的常量存储属性 -
var修饰的变量存储属性
代码验证
- 输入以下代码👇
class LGPerson {
var age: Int = 18
var name: String = "luoji"
}
let t = LGPerson()
- 打开
终端，cd到Demo文件夹，输入swiftc -emit-sil xx.swift >> ./xx.sil生成.sil文件。使用VSCode打开，搜索class👇
class LGPerson {
@_hasStorage @_hasInitialValue var age: Int { get set }
@_hasStorage @_hasInitialValue var name: String { get set }
@_hasStorage @_hasInitialValue final let occupation: String { get }
@objc deinit
init()
}
我们发现，age 和 name 都是变量存储属性，包含get set方法，而occupation是常量存储属性，只有get方法
- 接着我们打断点，
lldb看看地址是如何分配的👇
上图红框处，两个地址分别为 0x0000000000000012 和 0x000000696a6f756c，就是aged的值18和name的值luoji，而0x0072656863616554就是occupation的值Teacher。
不信，打开mach-O查看可执行文件SwiftTest，如下图👇
1.2 计算属性
计算属性：是指不占用内存空间，本质是set/get方法的属性。添加计算属性height，代码👇
var height: Int{
get{
return age * 10
}
set{
age = newValue/10
}
}
run👇
红框处可见，对象t中并没有计算属性height，所以计算属性不占用内存空间。接着，我们打开终端，和之前一样，生成sil文件👇
上图可见，计算属性height确实只包含get/set方法。
1.3 延迟存储属性
延迟属性主要有以下几点说明：
- 使用
lazy修饰的存储属性 - 延迟属性
必须有一个默认的初始值 - 延迟存储在
第一次访问的时候才被赋值 - 延迟存储属性
并不能保证线程安全 - 延迟存储属性对
实例对象大小有影响
下面来一一进行分析延迟存储属性的上述特点。
1.3.1 lazy修饰
lazy var weight : Int = 140
1.3.2 默认的初始值
不给默认值，直接出错！
1.3.3 赋值的时机
上图可知，给t.weight赋值之前，weight是没有值的，为nil，地址是0x0，接着我们给与赋值，再查看👇
t.weight有值了，是120，地址对应的是0x78（16进制），转换成十进制也是120。由此可见👇
懒加载存储属性只有在第一次访问时才会被赋值
接下来，我们看看中间层sil代码，看看底层是如何处理lazy赋值的过程的？
首先，打开终端，输入以下指令👇
swiftc -emit-sil xx.swift | xcrun swift-demangle >> ./xx.sil && vscode xx.sil
其中vscode是自定义的指令，具体操作请参考上一篇文章Swift编译流程 & Swift类，在.zshrc中做配置。
接着我们看看weight的setter和getter流程👇
以上sil代码分析，我们可以注意到以下几点：
- 在getter方法中，读取lazy weight属性的值时，是
Optional可选类型，在没有被访问时，默认是nil，在内存地址就是0x0。 - 在第一次访问weight时，调用的是属性的getter方法，其内部实现是-->读取值后，对该值进行enum的分支判断，来进行一个赋值操作。
1.3.4 线程安全
继续分析sil代码，主要是查看weight的getter方法，想象以下，假如此时有两个线程：
-
线程1访问weight，这时weight是没有值的，进入bb2流程； - 然后这时又来了个
线程2，对于optional的weight来说，依然是none，同样也可以走到bb2流程；
那么在此时，线程1会走一遍赋值，线程2也会走一遍赋值，这样就不能保证weight属性只初始化有且仅有一次了。这就是线程不安全的原因。
1.3.5 对象的大小
我们可以通过class_getInstanceSize来获取对象的大小。现在我们来看看lazy修饰符对大小的影响有多少？👇
1.4 类型属性
类型属性主要有以下几个特点：
- 使用关键字
static修饰，且是一个全局变量 - 类型属性
必须有一个默认的初始值 - 类型属性
只会被初始化一次
class LGPerson{
static var age: Int = 18
}
// 调用
var vAge = LGPerson.age
查看sil👇
接着我们看看unsafeMutableAddressor
然后来到@globalinit_029_12232F587A4C5CD8B1EEDF696793B2FC_func0
至此，其实var vAge = LGPerson.age底层的执行过程就是：找到LGPerson的全局类型属性age地址，然后做个初始化过程，再赋值给vAge全局变量。
最后，我们看看age类型属性的setter和getter方法👇
除了研究sil之外，我们也可以打断点查看汇编的执行流程👇
果然，有调用unsafeMutableAddressor，在这一步再打下断点，重新运行，按住control step into进入查看👇
我们发现了swift_once，我们去到swift源码查看👇
swift_once在Apple系统条件下调用的是dispatch_once_f，是否很熟悉，就是单例的底层调用，这也就验证了类型属性只会被初始化一次！
至于线程安全，既然在setter底层流程中调用的是dispatch_once_f，这个函数底层我们之前也研究过，详情可见GCD底层里的单例的底层子章节，dispatch_once_f中使用了_dispatch_once_gate_tryenter保证当前只允许一个线程进入，所以是线程安全的。
最后，我们验证一下不给类型属性初始化值，会怎么样？
编译器直接报错，都不用run运行，所以swift预编译阶段功能十分强大。
二、属性观察者
swift中的 属性观察者，就是willSet(新值存储前)和didSet(新值存储后)。
2.1 示例演示
class LGTeacher{
var name: String = "luogi"{
//新值存储之前调用
willSet{
print("willSet newValue \(newValue)")
}
//新值存储之后调用
didSet{
print("didSet oldValue \(oldValue)")
}
}
}
var t = LGTeacher()
t.name = "lg"
run👇
2.2 查看sil代码流程
还是和之前一样，先生成sil，然后用VSCode打开，重点看name的setter方法👇
2.3 相关面试题
1. init方法中是否会触发属性观察者？
上图可见，并没有触发，所以在
init方法中，是不会触发属性观察者的。init中主要是初始化当前变量，除了默认的前16个字节，其他属性会调用memset清理内存空间（因为有可能是脏数据，即之前可能被别人用过），然后才会赋值。
其实，除了 init方法中不会触发意外，还有一个场景不会触发👇
在定义属性时，给了默认值，并且这个默认值调用了其它的属性。
大家可以自行验证。
2. 哪些地方可以添加属性观察者？
- 类中定义的
存储属性 - 通过
类继承的存储属性 - 通过
类继承的计算属性
第一种就是上面的示例，第二种是继承的存储属性，例如👇
class LGSeniorTeacher: LGTeacher{
override var name: String {
//新值存储之前调用
willSet{
print("willSet newValue \(newValue)")
}
//新值存储之后调用
didSet{
print("didSet oldValue \(oldValue)")
}
}
}
第三种继承的计算属性，示例如下👇
class LGTeacher {
var height: Int = 180
var weight: Int {
get{
return (height - 100) * 2
}
set{
self.height = newValue
}
}
}
class LGSeniorTeacher: LGTeacher{
override var height: Int {
//新值存储之前调用
willSet{
print("willSet newValue \(newValue)")
}
//新值存储之后调用
didSet{
print("didSet oldValue \(oldValue)")
}
}
override var weight: Int {
//新值存储之前调用
willSet{
print("willSet newValue \(newValue)")
}
//新值存储之后调用
didSet{
print("didSet oldValue \(oldValue)")
}
}
}
3. 子类和父类的计算属性同时存在didset、willset时，他们的调用顺序是什么样？
上图可知，对于同一个属性，子类和父类都有属性观察者时，其调用顺序是 --> 先子类willset，后父类willset，在父类didset， 子类的didset，即：子父 父子。
4. 子类调用了父类的init，是否会触发观察属性？
class LGTeacher{
var name: String = "luogi"{
//新值存储之前调用
willSet{
print("父类 willSet newValue \(newValue)")
}
//新值存储之后调用
didSet{
print("父类 didSet oldValue \(oldValue)")
}
}
}
class LGSeniorTeacher: LGTeacher{
override var name: String {
//新值存储之前调用
willSet{
print("子类 willSet newValue \(newValue)")
}
//新值存储之后调用
didSet{
print("子类 didSet oldValue \(oldValue)")
}
}
override init() {
super.init()
self.name = "LG init Senior Teacher"
}
}
子类覆写了初始化方法，并给属性age赋新值，run👇
//****** 打印结果 ******
子类 willSet newValue LG init Senior Teacher
父类 willSet newValue LG init Senior Teacher
父类 didSet oldValue luogi
子类 didSet oldValue luogi
发现，会触发属性观察者，主要是因为子类调用了父类的init初始化，而初始化流程保证了所有属性都有值（即super.init确保变量初始化完成了），所以可以观察属性了。
总结
本篇文章主要讲解了swift中的4大类属性，从sil中间层代码探究了属性的getter和setter流程，然后结合几道常见的面试题，对属性观察者做了讲解。
