属性分类

在Swift中, 严格意义上来讲属性可以分为两大类: 实例属性和类型属性

• 实例属性(Instance Property): 只能通过实例去访问的属性
• 存储实例属性(Stored Instance Property): 存储在市里的内存中, 每个实例都只有一份
• 计算实例属性(Computed Instance Property)
• 类型属性(Type Property): 只能通过类型去访问的属性
• 存储类型属性(Stored Type Property): 整个程序运行过程中就只有一份内存(类似全局变量)
• 计算类型属性(Computed Type Property)
• 类型属性可以通过static关键字定义; 如果是类也可以通过class关键字定义
• 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
• 为类型本身定义属性，无论创建了多少个该类型的实例，这些属性全局都只有唯一一份，这种属性就是类型属性

实例属性

上面提到Swift中相关的属性可以分为两大类:存储属性和计算属性

• 存储属性(Stored Property)
• 类似于成员变量，系统会为其分配内存空间，存储属性存储在实例的内存中
  存储属性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)
• 结构体和类可以定义存储属性, 枚举不可以定义存储属性
• 计算属性(Computed Property)
• 计算属性其本质就是方法(函数), 系统不会为其分配内存空间, 所以计算属性不会占用- 实例对象的内存
• 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

存储属性

• 在Swift中存储属性可以是var修饰的变量, 也可以是let修饰的常量
• 但是在创建类或结构体的实例时, 必须为所有的存储属性设置一个合适的初始值, 否则会报错的
• 可以在定义属性的时候, 为其设置一个初始值
• 可以在init初始化器里为存储实行设置一个初始值

struct Person {
    // 定义的时候设置初始值
    var age: Int = 24
    var weight: Int
}
// 使用init初始化器设置初始值
var person1 = Person(weight: 75)
var person2 = Person(age: 25, weight: 80)

• 上面两个属性是会占用实例的内存空间的
• 可以使用MemoryLayout获取数据类型占用的内存大小

// Person结构体实际占用的内存大小
MemoryLayout<Person>.size         // 16
// 系统为Person分配的内存大小
MemoryLayout<Person>.stride       // 16
// 内存对其参数
MemoryLayout<Person>.alignment    // 8

有一种使用方式, 输出结果一致

var person = Person(weight: 75
MemoryLayout.size(ofValue: person)
MemoryLayout.stride(ofValue: person)
MemoryLayout.alignment(ofValue: person)

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
• 计算属性其本质就是方法(函数), 系统不会为其分配内存空间, 所以计算属性不会占用实例对象的内存

struct Square {
    var side: Int
    var girth: Int {
        set {
            side = newValue / 4
        }
        get {
            return side * 4
        }
    }
}

// 其中set也可以使用下面方式
set(newGirth) {
    side = newGirth / 4

下面我们先看一下Square所占用的内存大小, 这里方便查看都去掉了print函数

var squ = Square(side: 4)

MemoryLayout.size(ofValue: squ)        // 8
MemoryLayout.stride(ofValue: squ)      // 8
MemoryLayout.alignment(ofValue: squ)   // 8

从上面输出结果可以看出,Square只占用8个内存大小, 也就是一个Int占用的内存大小, 如果还是看不出来, 可以看一下下面这个

struct Square {
    var girth: Int {
        get {
            return 4
        }
    }
}

// 输出结果0
print(MemoryLayout<Square>.size)   // 0

• 从上面两个输出结果可以看出, 计算属性并不占用内存空间
• 此外, 计算属性虽然不直接存储值, 但是却需要get、set方法来取值或赋值
• 其中通过set方法修改其他相关联的属性的值; 如果该计算属性是只读的, 则不需要set方法, 传入的新值默认值newValue, 也可以自定义
• 通过get方法获取该计算属性的值, 即使是只读的, 计算属性的值也是可能发生改变的
• 定义计算属性只能使用var, 不能使用let

延迟存储属性

• 使用lazy可以定义一个延迟存储属性(Lazy Stored Property), 延迟存储属性只有在第一次使用的时候才会进行初始化
• lazy属性修饰必须是var, 不能是let
• let修饰的常量必须在实例的初始化方法完成之前就拥有值

class Car {
    init() {
        print("Car init")
    }

    func run() {
        print("Car is runing")
    }
}

class Person {
    lazy var car  = Car()
    init() {
        print("Person init")
    }

    func goOut() {
        car.run()
    }
}

let person = Person()
print("--------")
person.goOut()

// 输出结果
// Person init
// --------
// Car init
// Car is runing

上述代码, 在初始化car的时候如果没有lazy, 则输出结果如下

/*
Car init
Person init
--------
Car is runing
*/

• 这也就证明了延迟存储属性只有在第一次使用的时候才会被初始化
• 此外还有一种复杂的延迟存储属性, 有点类似于OC中的懒加载

属性观察器

在Swift中可以为非lazy的并且只能是var修饰的存储属性设置属性观察器, 形式如下

struct Person {
    var age: Int {
        willSet {
            print("willSet", newValue)
        }
        didSet {
            print("didSet", oldValue, age)
        }
    }

    init() {
        self.age = 3
        print("Person init")
    }
}

var p = Person()
p.age = 10
print(p.age)

/* 输出结果
Person init
willSet 10
didSet 3 10
10
*/

• 在存储属性中定义willSet或didSet观察者，来观察和响应属性值的变化, 从上述输出结果我们也可以看到
  • willSet会传递新值, 在存储值之前被调用, 其默认的参数名是newValue
  • didSet会传递旧值, 在存储新值之后立即被调用, 其默认的参数名是oldValue
• 当每次给存储属性设置新值时，都会调用属性观察者，即使属性的新值与当前值相同
• 在初始化器中设置属性和在定义属性是设置初始值都不会触发willSet或didSet

类型属性

• 存储类型属性(Stored Type Property): 整个程序运行过程中就只有一份内存(类似全局变量)
• 计算类型属性(Computed Type Property): 不占用系统内存
• 类型属性可以通过static关键字定义; 如果是类也可以通过class关键字定义
• 存储类型属性可以声明为变量或常量，计算类型属性只能被声明为变量
• 存储类型属性必须设置初始值, 因为存数类型属性没有init初始化器去设置初始值的方式
• 存储类型属性默认就是延迟属性(lazy), 不需要使用lazy修饰符标记, 只会在第一次使用的时候初始化, 即使是被多个线程访问, 也能保证只会被初始化一次

// 在结构体中只能使用static
struct Person {
    static var weight: Int = 30
    static let height: Int = 100
}

// 取值
let a = Person.weight
let b = Person.height

// 赋值
Person.weight = 12
// let修饰的不可被赋值
//Person.height = 10

在类中可以使用static和class

class Animal {
    static var name: String = "name"
    class var age: Int {
        return 10
    }
}

// 取值
let a1 = Animal.name
let a2 = Animal.age

// 赋值
Animal.name = "animal"
// class定义的属性是只读的
// Animal.age = 20

static

• 可以修饰class、struct、enum类型的属性或者方法
• 被修饰的class中的属性和方法不可以在子类中被重写, 重写会报错
• 修饰存储属性
• 修饰计算属性
• 修饰类型方法

struct Person {
    // 存储属性
    static var weight: Int = 30
    // 计算属性
    static var height: Int {
        get { 140 }
    }
    // 类型方法
    static func goShoping() {
        print("Person shoping")
    }
}

class

• 只能修饰类的计算属性和方法
• 不能修饰类的存储属性
• 修饰的计算属性和方法可以被子类重写

class Animal {
    // 计算属性
    class var height: Int {
        get { 140 }
    }
    // 类型方法
    class func running() {
        print("Person running")
    }
}