類里面的所有存儲型屬性--包括所有繼承自父類的屬性--都必須在構(gòu)造過程中設(shè)置初始值。
Swift 提供了兩種類型的類構(gòu)造器來確保所有類實例中存儲型屬性都能獲得初始值,它們分別是指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器。
指定構(gòu)造器是類中最主要的構(gòu)造器。一個指定構(gòu)造器將初始化類中提供的所有屬性,并根據(jù)父類鏈往上調(diào)用父類的構(gòu)造器來實現(xiàn)父類的初始化。
每一個類都必須擁有至少一個指定構(gòu)造器。在某些情況下,許多類通過繼承了父類中的指定構(gòu)造器而滿足了這個條件。具體內(nèi)容請參考后續(xù)章節(jié)自動構(gòu)造器的繼承。
便利構(gòu)造器是類中比較次要的、輔助型的構(gòu)造器。你可以定義便利構(gòu)造器來調(diào)用同一個類中的指定構(gòu)造器,并為其參數(shù)提供默認值。你也可以定義便利構(gòu)造器來創(chuàng)建一個特殊用途或特定輸入的實例。
你應(yīng)當只在必要的時候為類提供便利構(gòu)造器,比方說某種情況下通過使用便利構(gòu)造器來快捷調(diào)用某個指定構(gòu)造器,能夠節(jié)省更多開發(fā)時間并讓類的構(gòu)造過程更清、晰明。
為了簡化指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器之間的調(diào)用關(guān)系,Swift 采用以下三條規(guī)則來限制構(gòu)造器之間的代理調(diào)用:
指定構(gòu)造器必須調(diào)用其直接父類的的指定構(gòu)造器。
便利構(gòu)造器必須調(diào)用同一類中定義的其它構(gòu)造器。
便利構(gòu)造器必須最終以調(diào)用一個指定構(gòu)造器結(jié)束。
一個更方便記憶的方法是:
這些規(guī)則可以通過下面圖例來說明:
如圖所示,父類中包含一個指定構(gòu)造器和兩個便利構(gòu)造器。其中一個便利構(gòu)造器調(diào)用了另外一個便利構(gòu)造器,而后者又調(diào)用了唯一的指定構(gòu)造器。這滿足了上面提到的規(guī)則2和3。這個父類沒有自己的父類,所以規(guī)則1沒有用到。
子類中包含兩個指定構(gòu)造器和一個便利構(gòu)造器。便利構(gòu)造器必須調(diào)用兩個指定構(gòu)造器中的任意一個,因為它只能調(diào)用同一個類里的其他構(gòu)造器。這滿足了上面提到的規(guī)則2和3。而兩個指定構(gòu)造器必須調(diào)用父類中唯一的指定構(gòu)造器,這滿足了規(guī)則1。
注意:
這些規(guī)則不會影響使用時,如何用類去創(chuàng)建實例。任何上圖中展示的構(gòu)造器都可以用來完整創(chuàng)建對應(yīng)類的實例。這些規(guī)則只在實現(xiàn)類的定義時有影響。
下面圖例中展示了一種更復雜的類層級結(jié)構(gòu)。它演示了指定構(gòu)造器是如果在類層級中充當“管道”的作用,在類的構(gòu)造器鏈上簡化了類之間的內(nèi)部關(guān)系。
Swift 中類的構(gòu)造過程包含兩個階段。第一個階段,每個存儲型屬性通過引入它們的類的構(gòu)造器來設(shè)置初始值。當每一個存儲型屬性值被確定后,第二階段開始,它給每個類一次機會在新實例準備使用之前進一步定制它們的存儲型屬性。
兩段式構(gòu)造過程的使用讓構(gòu)造過程更安全,同時在整個類層級結(jié)構(gòu)中給予了每個類完全的靈活性。兩段式構(gòu)造過程可以防止屬性值在初始化之前被訪問;也可以防止屬性被另外一個構(gòu)造器意外地賦予不同的值。
注意:
Swift的兩段式構(gòu)造過程跟 Objective-C 中的構(gòu)造過程類似。最主要的區(qū)別在于階段 1,Objective-C 給每一個屬性賦值0
或空值(比如說0
或nil
)。Swift 的構(gòu)造流程則更加靈活,它允許你設(shè)置定制的初始值,并自如應(yīng)對某些屬性不能以0
或nil
作為合法默認值的情況。
Swift 編譯器將執(zhí)行 4 種有效的安全檢查,以確保兩段式構(gòu)造過程能順利完成:
指定構(gòu)造器必須保證它所在類引入的所有屬性都必須先初始化完成,之后才能將其它構(gòu)造任務(wù)向上代理給父類中的構(gòu)造器。
如上所述,一個對象的內(nèi)存只有在其所有存儲型屬性確定之后才能完全初始化。為了滿足這一規(guī)則,指定構(gòu)造器必須保證它所在類引入的屬性在它往上代理之前先完成初始化。
指定構(gòu)造器必須先向上代理調(diào)用父類構(gòu)造器,然后再為繼承的屬性設(shè)置新值。如果沒這么做,指定構(gòu)造器賦予的新值將被父類中的構(gòu)造器所覆蓋。
便利構(gòu)造器必須先代理調(diào)用同一類中的其它構(gòu)造器,然后再為任意屬性賦新值。如果沒這么做,便利構(gòu)造器賦予的新值將被同一類中其它指定構(gòu)造器所覆蓋。
構(gòu)造器在第一階段構(gòu)造完成之前,不能調(diào)用任何實例方法、不能讀取任何實例屬性的值,也不能引用self
的值。
以下是兩段式構(gòu)造過程中基于上述安全檢查的構(gòu)造流程展示:
self
、修改它的屬性并調(diào)用實例方法等等。self
。下圖展示了在假定的子類和父類之間構(gòu)造的階段1: ·
在這個例子中,構(gòu)造過程從對子類中一個便利構(gòu)造器的調(diào)用開始。這個便利構(gòu)造器此時沒法修改任何屬性,它把構(gòu)造任務(wù)代理給同一類中的指定構(gòu)造器。
如安全檢查1所示,指定構(gòu)造器將確保所有子類的屬性都有值。然后它將調(diào)用父類的指定構(gòu)造器,并沿著造器鏈一直往上完成父類的構(gòu)建過程。
父類中的指定構(gòu)造器確保所有父類的屬性都有值。由于沒有更多的父類需要構(gòu)建,也就無需繼續(xù)向上做構(gòu)建代理。
一旦父類中所有屬性都有了初始值,實例的內(nèi)存被認為是完全初始化,而階段1也已完成。
以下展示了相同構(gòu)造過程的階段2:
父類中的指定構(gòu)造器現(xiàn)在有機會進一步來定制實例(盡管它沒有這種必要)。
一旦父類中的指定構(gòu)造器完成調(diào)用,子類的構(gòu)指定構(gòu)造器可以執(zhí)行更多的定制操作(同樣,它也沒有這種必要)。
最終,一旦子類的指定構(gòu)造器完成調(diào)用,最開始被調(diào)用的便利構(gòu)造器可以執(zhí)行更多的定制操作。
跟 Objective-C 中的子類不同,Swift 中的子類不會默認繼承父類的構(gòu)造器。Swift 的這種機制可以防止一個父類的簡單構(gòu)造器被一個更專業(yè)的子類繼承,并被錯誤的用來創(chuàng)建子類的實例。
假如你希望自定義的子類中能實現(xiàn)一個或多個跟父類相同的構(gòu)造器--也許是為了完成一些定制的構(gòu)造過程--你可以在你定制的子類中提供和重載與父類相同的構(gòu)造器。
如果你重載的構(gòu)造器是一個指定構(gòu)造器,你可以在子類里重載它的實現(xiàn),并在自定義版本的構(gòu)造器中調(diào)用父類版本的構(gòu)造器。
如果你重載的構(gòu)造器是一個便利構(gòu)造器,你的重載過程必須通過調(diào)用同一類中提供的其它指定構(gòu)造器來實現(xiàn)。這一規(guī)則的詳細內(nèi)容請參考構(gòu)造器鏈。
注意:
與方法、屬性和下標不同,在重載構(gòu)造器時你沒有必要使用關(guān)鍵字上一篇:Swift檢驗協(xié)議的一致性下一篇:Swift斷言