Swift 进阶（八）初始化、可选链

初始化器

类的初始化器

类、结构体、枚举都可以定义初始化器

类有两种初始化器

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

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

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

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

默认初始化器总是类的指定初始化器

class Size {
    init() {
            
    }
    
    init(age: Int) {
        
    }

    convenience init(height: Double) {
        self.init()
    }
}

var s = Size()
s = Size(height: 180)
s = Size(age: 10)

类本身会自带一个指定初始化器

class Size {
    
}

var s = Size()

如果有自定义的指定初始化器，默认的指定初始化器就不存在了

类偏向于少量指定初始化器，一个类通常只有一个指定初始化器

class Size {
    var width: Double = 0
    var height: Double = 0
    
    init(height: Double, width: Double) {
        self.width = width
        self.height = height
    }

    convenience init(height: Double) {
        self.init(height: height, width: 0)
    }
    
    convenience init(width: Double) {
        self.init(height: 0,width: width)
    }
}

let size = Size(height: 180, width: 70)

初始化器的相互调用

初始化器的相互调用规则

• 指定初始化器必须从它的直系父类调用指定初始化器
• 便捷初始化器必须从相同的类里调用另一个初始化器
• 便捷初始化器最终必须调用一个指定初始化器

class Person {
    var age: Int
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 0)
        
        self.age = 10
    }
}

class Student: Person {
    var score: Int
    
    init(age: Int, score: Int) {
        
        self.score = score
        super.init(age: age)
        
        self.age = 30
    }
    
    convenience init(score: Int) {
        self.init(age: 0, score: score)
        
        self.score = 100
    }
}

这一套规则保证了使用任何初始化器，都可以完整地初始化实例

两段式初始化和安全检查

Swift在编码安全方面煞费苦心，为了保证初始化过程的安全，设定了两段式初始化和安全检查

两段式初始化

第一阶段：初始化所有存储属性

• 外层调用指定\便捷初始化器
• 分配内存给实例，但未初始化
• 指定初始化器确保当前类定义的存储属性都初始化
• 指定初始化器调用父类的初始化器，不断向上调用，形成初始化器链

第二阶段：设置新的存储属性值

• 从顶部初始化器往下，链中的每一个指定初始化器都有机会进一步定制实例
• 初始化器现在能够使用self（访问、修改它的属性、调用它的实例方法等）
• 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

安全检查

• 指定初始化器必须保证在调用父类初始化器之前，其所在类定义的所有存储属性都要初始化完成
• 指定初始化器必须先调用父类初始化器，然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的其他初始化器，然后再为任意属性设置新值
• 初始化器在第一阶段初始化完成之前，不能调用任何实例方法，不能读取任何实例属性的值，也不能引用self
• 直到第一阶段结束，实例才算完全合法

重写

当重写父类的指定初始化器时，必须加上override（即使子类的实现的便捷初始化器）

指定初始化器只能纵向调用，可以被子类调用

class Person {
    var age: Int
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 0)
        
        self.age = 10
    }
}

class Student: Person {
    var score: Int
    
    override init(age: Int) {
        self.score = 0
        super.init(age: age)
    }
}

class Person {
    var age: Int
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 0)
        
        self.age = 10
    }
}

class Student: Person {
    var score: Int
    
    init(age: Int, score: Int) {
           
        self.score = score
        super.init(age: age)
    }
    
    override convenience init(age: Int) {
        self.init(age: age, score: 0)
    }
}

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override

class Person {
    var age: Int
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 0)
    }
}

class Student: Person {
    var score: Int
    
    init(age: Int, score: Int) {
           
        self.score = score
        super.init(age: age)
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 0, score: 0)
    }
}

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

便捷初始化器只能横向调用，不能被子类调用

子类没有权利更改父类的便捷初始化器，所以不能叫重写

class Person {
    var age: Int
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    convenience init() {
        self.init(age: 0)
    }
}

class Student: Person {
    var score: Int
    
    init(age: Int, score: Int) {
           
        self.score = score
        super.init(age: age)
    }
    
    init() {
        self.score = 0
        super.init(age: 0)
    }
}

自动继承

1.如果子类没有自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

class Person {
    var age: Int
    
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
}

class Student: Person {
    
}

var s = Student(age: 20)

class Person {
    var age: Int
    
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
}

class Student: Person {
    
    convenience init(name: String) {
        self.init(age: 0)
    }
}

var s = Student(name: "ray")
s = Student(age: 20)

2.如果子类提供了父类所有指定初始化器的实现（要不通过上一种方式继承，要不重写）

class Person {
    var age: Int
    
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    convenience init(sex: Int) {
        self.init(age: 0)
    }
}

class Student: Person {
    
    override init(age: Int) {
        super.init(age: 20)
    }
}

var s = Student(age: 30)

class Person {
    var age: Int
    
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    convenience init(sex: Int) {
        self.init(age: 0)
    }
}

class Student: Person {
    
    init(num: Int) {
        super.init(age: 0)
    }
    
    override convenience init(age: Int) {
        self.init(num: 200)
    }
}

var s = Student(age: 30)

3.如果子类自定义了指定初始化器，那么父类的指定初始化器便不会被继承

子类自动继承所有的父类便捷初始化器

4.就算子类添加了更多的便捷初始化器，这些规则仍然适用

class Person {
    var age: Int
    
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    convenience init(sex: Int) {
        self.init(age: 0)
    }
}

class Student: Person {
    
    convenience init(isBoy: Bool) {
        self.init(age: 20)
    }
    
    convenience init(num: Int) {
        self.init(age: 20)
    }
}

var s = Student(age: 30)
s = Student(sex: 24)
s = Student(isBoy: true)
s = Student(num: 6)

5.子类以便捷初始化器的形式重写父类的指定初始化器，也可以作为满足第二条规则的一部分

class Person {
    var age: Int
    
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    convenience init(sex: Int) {
        self.init(age: 0)
    }
}

class Student: Person {
    
    convenience init(sex: Int) {
        self.init(age: 20)
    }
}

var s = Student(age: 30)
s = Student(sex: 24)

required

用required修饰指定初始化器，表明其所有子类都必须实现该初始化器（通过继承或者重写实现）

class Person {
    var age: Int
    
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    required init() {
        self.age = 0
    }
}

class Student: Person {
    
    
}

var s = Student(age: 30)

如果子类重写了required初始化器，也必须加上required，不用加override

class Person {
    var age: Int
    
    init(age: Int) {
        self.age = age
    }
    
    required init() {
        self.age = 0
    }
}

class Student: Person {
    
    init(num: Int) {
        super.init(age: 0)
    }
    
    required init() {
        super.init()
    }
}

var s = Student(num: 30)
s = Student()

属性观察器

父类的属性在它自己的初始化器中赋值不会触发属性观察器，但在子类的初始化器中赋值会触发属性观察器

class Person {
    var age: Int {
        willSet {
            print("willSet", newValue)
        }
        
        didSet {
            print("didSet", oldValue, age)
        }
    }
    
    init() {
        self.age = 0
    }
}

class Student: Person {
    
    override init() {
        super.init()
        
        age = 1
    }
}

var s = Student()

可失败初始化器

类、结构体、枚举都可以使用init?定义可失败初始化器

class Person {
    var name: String
    
    init?(name: String) {
        if name.isEmpty {
            return nil
        }
        
        self.name = name
    }
}

let p = Person(name: "Jack")
print(p)

下面这几个也是使用了可失败初始化器

var num = Int("123")

enum Answer: Int {
    case wrong, right
}

var an = Answer(rawValue: 1)

不允许同时定义参数标签、参数个数、参数类型相同的可失败初始化器和非可失败初始化器

可以用init!定义隐式解包的可失败初始化器

class Person {
    var name: String
    
    init!(name: String) {
        if name.isEmpty {
            return nil
        }
        
        self.name = name
    }
}

let p = Person(name: "Jack")
print(p)

可失败初始化器可以调用非可失败初始化器，非可失败初始化器调用可失败初始化器需要进行解包

class Person {
    var name: String
    
    convenience init?(name: String) {
        self.init()
        
        if name.isEmpty {
            return nil
        }
        
        self.name = name
    }
    
    init() {
        self.name = ""
    }
}

class Person {
    var name: String
    
    init?(name: String) {
        
        if name.isEmpty {
            return nil
        }
        
        self.name = name
    }
    
    convenience init() {
        // 强制解包有风险
        self.init(name: "")!
        
        self.name = ""
    }
}

如果初始化器调用一个可失败初始化器导致初始化失败，那么整个初始化过程都失败，并且之后的代码都停止执行

class Person {
    var name: String
    
    init?(name: String) {
        
        if name.isEmpty {
            return nil
        }
        
        self.name = name
    }
    
    convenience init?() {
        // 如果这一步返回为nil，那么后面的代码就不会继续执行了
        self.init(name: "")!
        
        self.name = ""
    }
}

let p = Person()
print(p)

可以用一个非可失败初始化器重写一个可失败初始化器，但反过来是不行的

class Person {
    var name: String
    
    init?(name: String) {
        
        if name.isEmpty {
            return nil
        }
        
        self.name = name
    }
}

class Student: Person {

    override init(name: String) {
        super.init(name: name)!
    }
}

反初始化器（deinit）

deinit叫做反初始化器，类似于C++的析构函数，OC中的dealloc方法

当类的实例对象被释放内存时，就会调用实例对象的deinit方法

class Person {
    var name: String
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("Person对象销毁了")
    }
}

父类的deinit能被子类继承

子类的deinit实现执行完毕后会调用父类的deinit

class Person {
    var name: String
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("Person对象销毁了")
    }
}

class Student: Person {

    deinit {
        print("Student对象销毁了")
    }
}

func test() {
    let stu = Student(name: "Jack")
}

test()

// 打印
// Student对象销毁了
// Person对象销毁了

deinit不接受任何参数，不能写小括号，不能自行调用

可选链（Optional Chaining）

看下面的示例代码

class Person {
    var name: String = ""
    var dog: Dog = Dog()
    var car: Car? = Car()
    
    func age() -> Int { 18 }
    
    func eat() {
        print("Person eat")
    }
    
    subscript(index: Int) -> Int { index }
}

如果可选项为nil，调用方法、下标、属性失败，结果为nil

var person: Person? = nil
var age = person?.age()
var name = person?.name
var index = person?[6]

print(age, name, index) // nil, nil, nil

// 如果person为nil，都不会调用getName
func getName() -> String { "jack" }

var person: Person? = nil
person?.name = getName()

如果可选项不为nil，调用方法、下标、属性成功，结果会被包装成可选项

var person: Person? = Person()
var age = person?.age()
var name = person?.name
var index = person?[6]

print(age, name, index) // Optional(18) Optional("") Optional(6)

如果结果本来就是可选项，不会进行再次包装

print(person?.car) // Optional(test_enum.Car)

可以用可选绑定来判断可选项的方法调用是否成功

let result: ()? = person?.eat()
if let _ = result {
    print("调用成功")
} else {
    print("调用失败")
}

if let age = person?.age() {
    print("调用成功", age)
} else {
    print("调用失败")
}

没有设定返回值的方法默认返回的就是元组类型

多个?可以连接在一起，组成可选链

var dog = person?.dog
var weight = person?.dog.weight
var price = person?.car?.price

可选链中不管中间经历多少层，只要有一个节点是可选项的，那么最后的结果就是会被包装成可选项的

print(dog, weight, price) // Optional(test_enum.Dog) Optional(0) Optional(0)

如果链中任何一个节点是nil，那么整个链就会调用失败

看下面示例代码

var num1: Int? = 5
num1? = 10
print(num1)

var num2: Int? = nil
num2? = 10
print(num2)

给变量加上?是为了判断变量是否为nil，如果为nil，那么就不会执行赋值操作了，本质也是可选链

var dict: [String : (Int, Int) -> Int] = [
    "sum" : (+),
    "difference" : (-)
]

var value = dict["sum"]?(10, 20)
print(value)

从字典中通过key来取值，得到的也是可选类型，由于可选链中有一个节点是可选项，那么最后的结果也是可选项，最后的值也是Int?