1. 存储属性
- 一个存储属性就是存储在特定类或结构体实例里的一个常量或变量。
- 可以是变量存储属性（用关键字 var 定义）。
- 也可以是常量存储属性（用关键字 let 定义）。
struct FixedLengthRange {
var firstValue: Int
let length: Int
}
var rangeOfThreeItems = FixedLengthRange(firstValue: 0, length: 3) // 该区间表示整数 0，1，2
rangeOfThreeItems.firstValue = 6 // 该区间现在表示整数 6，7，8
FixedLengthRange 的实例包含一个名为 firstValue 的变量存储属性和一个名为 length 的常量存储属性。
length 在创建实例的时候被初始化，且之后无法修改它的值，因为它是一个常量存储属性。
1.1 常量结构体实例的存储属性
- 如果创建了一个结构体实例并将其赋值给一个常量，则无法修改该实例的任何属性。
- 即使被声明为可变属性也不行。
let rangeOfFourItems = FixedLengthRange(firstValue: 0, length: 4) // 该区间表示整数 0，1，2，3
rangeOfFourItems.firstValue = 6 // 尽管 firstValue 是个可变属性，但这里还是会报错
因为 rangeOfFourItems 被声明成了常量（用 let 关键字），所以即使 firstValue 是一个可变属性，也无法再修改它了。
1.2 延时加载存储属性
- 指当第一次被调用的时候才会计算其初始值的属性。
- 在属性声明前使用 lazy 来标示一个延时加载存储属性。
- 必须将延时加载属性声明成变量（使用 var 关键字）。（因为属性的初始值可能在实例构造完成之后才会得到。而常量属性在构造过程完成之前必须要有初始值，因此无法声明成延时加载。）
class DataImporter {
/*
DataImporter 是一个负责将外部文件中的数据导入的类。
这个类的初始化会消耗不少时间。
*/
var fileName = "data.txt"
// 这里会提供数据导入功能
}
class DataManager {
lazy var importer = DataImporter()
var data = [String]()
// 这里会提供数据管理功能
}
let manager = DataManager()
manager.data.append("Some data")
manager.data.append("Some more data")
// DataImporter 实例的 importer 属性还没有被创建
print(manager.importer.fileName)
// DataImporter 实例的 importer 属性现在被创建了
// 输出“data.txt”
注意：
如果一个被标记为 lazy 的属性在没有初始化时就同时被多个线程访问，则无法保证该属性只会被初始化一次。
1.3 存储属性和实例变量
- 如果您有过 Objective-C 经验，应该知道 Objective-C 为类实例存储值和引用提供两种方法。除了属性之外，还可以使用实例变量作为一个备份存储将变量值赋值给属性。
- Swift 编程语言中把这些理论统一用属性来实现。Swift 中的属性没有对应的实例变量，属性的备份存储也无法直接访问。这就避免了不同场景下访问方式的困扰，同时也将属性的定义简化成一个语句。属性的全部信息——包括命名、类型和内存管理特征——作为类型定义的一部分，都定义在一个地方。
2. 计算属性
- 除存储属性外，类、结构体和枚举可以定义计算属性。
- 计算属性不直接存储值，而是提供一个 getter 和一个可选的 setter，来间接获取和设置其他属性或变量的值。
struct Point {
var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Size {
var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Rect {
var origin = Point()
var size = Size()
var center: Point {
get {
let centerX = origin.x + (size.width / 2)
let centerY = origin.y + (size.height / 2)
return Point(x: centerX, y: centerY)
}
set(newCenter) {
origin.x = newCenter.x - (size.width / 2)
origin.y = newCenter.y - (size.height / 2)
}
}
}
var square = Rect(origin: Point(x: 0.0, y: 0.0),
size: Size(width: 10.0, height: 10.0))
let initialSquareCenter = square.center
square.center = Point(x: 15.0, y: 15.0)
print("square.origin is now at (\(square.origin.x), \(square.origin.y))")
// 打印“square.origin is now at (10.0, 10.0)”
这个例子定义了 3 个结构体来描述几何形状：
Point 封装了一个 (x, y) 的坐标
Size 封装了一个 width 和一个 height
Rect 表示一个有原点和尺寸的矩形
2.1 简化 Setter 声明
- 计算属性的 setter 没有定义表示新值的参数名，则可以使用默认名称 newValue。
struct AlternativeRect {
var origin = Point()
var size = Size()
var center: Point {
get {
let centerX = origin.x + (size.width / 2)
let centerY = origin.y + (size.height / 2)
return Point(x: centerX, y: centerY)
}
set {
origin.x = newValue.x - (size.width / 2)
origin.y = newValue.y - (size.height / 2)
}
}
}
2.2 简化 Getter 声明
- 如果整个 getter 是单一表达式，getter 会隐式地返回这个表达式结果。
struct CompactRect {
var origin = Point()
var size = Size()
var center: Point {
get {
Point(x: origin.x + (size.width / 2),
y: origin.y + (size.height / 2))
}
set {
origin.x = newValue.x - (size.width / 2)
origin.y = newValue.y - (size.height / 2)
}
}
}
在 getter 中忽略 return 与在函数中忽略 return 的规则相同。
2.3 只读计算属性
只有 getter 没有 setter 的计算属性叫只读计算属性。
-
只读计算属性总是返回一个值，可以通过点运算符访问，但不能设置新的值。
注意： 必须使用 var 关键字定义计算属性，包括只读计算属性，因为它们的值不是固定的。let 关键字只用来声明常量属性，表示初始化后再也无法修改的值。 只读计算属性的声明可以去掉 get 关键字和花括号：
struct Cuboid {
var width = 0.0, height = 0.0, depth = 0.0
var volume: Double {
return width * height * depth
}
}
let fourByFiveByTwo = Cuboid(width: 4.0, height: 5.0, depth: 2.0)
print("the volume of fourByFiveByTwo is \(fourByFiveByTwo.volume)")
// 打印“the volume of fourByFiveByTwo is 40.0”
定义了一个名为 Cuboid 的结构体，表示三维空间的立方体，包含 width、height 和 depth 属性。
结构体还有一个名为 volume 的只读计算属性用来返回立方体的体积。
为 volume 提供 setter 毫无意义，因为无法确定如何修改 width、height 和 depth 三者的值来匹配新的 volume。然而，Cuboid 提供一个只读计算属性来让外部用户直接获取体积是很有用的。
3. 属性观察器
- 属性观察器监控和响应属性值的变化，每次属性被设置值的时候都会调用属性观察器，即使新值和当前值相同的时候也不例外。
- 可以为属性添加其中一个或两个观察器：
- willSet 在新的值被设置之前调用：
- willSet 观察器会将新的属性值作为常量参数传入，在 willSet 的实现代码中可以为这个参数指定一个名称，如果不指定则参数仍然可用，这时使用默认名称 newValue 表示。
- didSet 在新的值被设置之后调用
- didSet 观察器会将旧的属性值作为参数传入，可以为该参数指定一个名称或者使用默认参数名 oldValue。如果在 didSet 方法中再次对该属性赋值，那么新值会覆盖旧的值。
- willSet 在新的值被设置之前调用：
class StepCounter {
var totalSteps: Int = 0 {
willSet(newTotalSteps) {
print("将 totalSteps 的值设置为 \(newTotalSteps)")
}
didSet {
if totalSteps > oldValue {
print("增加了 \(totalSteps - oldValue) 步")
}
}
}
}
let stepCounter = StepCounter()
stepCounter.totalSteps = 200
// 将 totalSteps 的值设置为 200
// 增加了 200 步
stepCounter.totalSteps = 360
// 将 totalSteps 的值设置为 360
// 增加了 160 步
stepCounter.totalSteps = 896
// 将 totalSteps 的值设置为 896
// 增加了 536 步
注意：
1. 在父类初始化方法调用之后，在子类构造器中给父类的属性赋值时，会调用父类属性的 willSet 和 didSet 观察器。
2. 而在父类初始化方法调用之前，给子类的属性赋值时不会调用子类属性的观察器。
StepCounter 类定义了一个叫 totalSteps 的 Int 类型的属性。它是一个存储属性，包含 willSet 和 didSet 观察器。
当 totalSteps 被设置新值的时候，它的 willSet 和 didSet 观察器都会被调用，即使新值和当前值完全相同时也会被调用。
例子中的 willSet 观察器将表示新值的参数自定义为 newTotalSteps，这个观察器只是简单的将新的值输出。
didSet 观察器在 totalSteps 的值改变后被调用，它把新值和旧值进行对比，如果总步数增加了，就输出一个消息表示增加了多少步。didSet 没有为旧值提供自定义名称，所以默认值 oldValue 表示旧值的参数名。
注意：
1. 如果将带有观察器的属性通过 in-out 方式传入函数，willSet 和 didSet 也会调用。
2. 这是因为 in-out 参数采用了拷入拷出内存模式：即在函数内部使用的是参数的 copy，函数结束后，又对参数重新赋值。
4. 全局变量和局部变量
全局变量是在函数、方法、闭包或任何类型之外定义的变量。
局部变量是在函数、方法或闭包内部定义的变量。
-
计算属性和观察属性所描述的功能也可以用于全局变量和局部变量。
注意： 全局的常量或变量都是延迟计算的，跟 延时加载存储属性 相似。 不同的地方在于，全局的常量或变量不需要标记 lazy 修饰符。 局部范围的常量和变量从不延迟计算。
5. 类型属性
实例属性属于一个特定类型的实例，每创建一个实例，实例都拥有属于自己的一套属性值，实例之间的属性相互独立。
-
你也可以为类型本身定义属性，无论创建了多少个该类型的实例，这些属性都只有唯一一份。这种属性就是类型属性。
注意： 1. 跟实例的存储型属性不同，必须给存储型类型属性指定默认值，因为类型本身没有构造器，也就无法在初始化过程中使用构造器给类型属性赋值。 2. 存储型类型属性是延迟初始化的，它们只有在第一次被访问的时候才会被初始化。即使它们被多个线程同时访问，系统也保证只会对其进行一次初始化，并且不需要对其使用 lazy 修饰符。
5.1 类型属性语法
- 在 Swift 中，类型属性是作为类型定义的一部分写在类型最外层的花括号内，因此它的作用范围也就在类型支持的范围内。
- 使用关键字 static 来定义类型属性。在为类定义计算型类型属性时，可以改用关键字 class 来支持子类对父类的实现进行重写。
struct SomeStructure {
static var storedTypeProperty = "Some value."
static var computedTypeProperty: Int {
return 1
}
}
enum SomeEnumeration {
static var storedTypeProperty = "Some value."
static var computedTypeProperty: Int {
return 6
}
}
class SomeClass {
static var storedTypeProperty = "Some value."
static var computedTypeProperty: Int {
return 27
}
class var overrideableComputedTypeProperty: Int {
return 107
}
}
注意
例子中的计算型类型属性是只读的，但也可以定义可读可写的计算型类型属性，跟计算型实例属性的语法相同。
5.2 获取和设置类型属性的值
- 跟实例属性一样，类型属性也是通过点运算符来访问。
- 但是，类型属性是通过类型本身来访问，而不是通过实例。
print(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 打印“Some value.”
SomeStructure.storedTypeProperty = "Another value."
print(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 打印“Another value.”
print(SomeEnumeration.computedTypeProperty)
// 打印“6”
print(SomeClass.computedTypeProperty)
// 打印“27”
struct AudioChannel {
static let thresholdLevel = 10 // 音量的最大上限阈值
static var maxInputLevelForAllChannels = 0 // 表示所有 AudioChannel 实例的最大输入音量
var currentLevel: Int = 0 { // 表示当前声道现在的音量
didSet { // 属性观察器来检查每次设置后的属性值
if currentLevel > AudioChannel.thresholdLevel {
// 将当前音量限制在阈值之内
currentLevel = AudioChannel.thresholdLevel
}
if currentLevel > AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels {
// 存储当前音量作为新的最大输入音量
AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels = currentLevel
}
}
}
}
// 两个声道
var leftChannel = AudioChannel()
var rightChannel = AudioChannel()
leftChannel.currentLevel = 7
print(leftChannel.currentLevel) // 输出“7”
print(AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels) // 输出“7”
rightChannel.currentLevel = 11
print(rightChannel.currentLevel) // 输出“10”
print(AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels) // 输出“10”
