Swift5 基础(四)继承、初始化、可选链

Swift5 基础教程与进阶合集

一、继承

  • 值类型(枚举、结构体)不支持继承，只有类支持继承
  • 没有父类的类，称为：基类

  Swift没有OC、Java那样的规定：任何类最终都要继承自某个基类
  Swift里的基类都隐式继承自SwiftObject

  • 子类可以重写父类的下标、方法、属性，重写必须加上override关键字

1. 重写实例方法、下标

class Animal{
    func speak(){
        print("Animal speak")
    }
    
    subscript(index: Int) -> Int{
        return index
    }
}
var anim: Animal = Animal()
anim.speak()//Animal speak
print(anim[6])//6


class Cat: Animal{
    override func speak() {
        super.speak()
        print("Cat speak")
    }
    override subscript(index: Int) -> Int {
        return super[index] + 1
    }
}
anim = Cat()//多态
anim.speak()//Animal speak 换行后 Cat speak
print(anim[6])//7

2. 重写类型方法、下标

  • 被class修饰的类型方法、下标，允许被子类重新
  • 被static修饰的类型方法、下标，不允许被子类重写

3.重写属性

  • 子类可以将父类的属性(存储、计算)重写为计算属性
  • 子类不可以将父类属性重写为存储属性
  • 只能重写var属性，不能重写let属性
  • 重写时，属性名、类型要一致
  • 子类重写后的属性权限，不能小于父类属性的权限

  如果父类属性是只读的，那么子类重写后的属性可以是只读的，也可以是可读写的
  如果父类属性是可读写的，那么子类重写后属性也必须是可读写的

4.重写类型属性

  • 被class修饰的计算类型属性，可以被子类重写
  • 被static修饰的类型属性(存储、计算)，不可以被子类重写

5.属性观察器

可以在子类中为父类属性(除了只读计算属性、let属性)增加属性观察器

class Animal{
    var age: Int = 0
}


class Cat: Animal{
    override var age: Int{
        willSet {
            print("new age is \(newValue)")
        }
        didSet{
            print("old age is \(oldValue)")
        }
    }
}
let cat = Cat()
cat.age = 3
//打印结果
//new age is 3
//old age is 0

6.final

  • 被final修饰的方法、下标、属性，禁止被重写
  • 被final修饰的类，禁止被继承
class Animal{
    final var birthDay: Date
    init(_ birthDay: Date) {
        self.birthDay = birthDay
    }
}


class Cat: Animal{
    //Cannot override with a stored property 'birthDay'
//    override var birthDay: Date
}
func test(){
    let calendar = Calendar.current
    let date = Date()
    var components = DateComponents()
    components.day = -50
    guard let birthDay = calendar.date(byAdding: components, to: date) else {
        return
    }
    let cat = Cat(birthDay)
    print("birthday is \(cat.birthDay)")
    
}
test()
//打印结果
//birthday is 2020-05-02 06:43:12 +0000

二、初始化

1. 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(desinated initializer)、便捷初始化器(convenience initializer)

类初始化器规则:

  • 每个类都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
  • 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

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 name: String
    var age: Int
    //指定初始化器
    init(_ name: String,_ age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
    //便利初始化器
    convenience init(_ name: String){
        //便利初始化器中调用本类的初始化器
        self.init(name,0)
    }
}
初始化器的相互调用-单层继承

初始化器的相互调用-多层继承

如图所示，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

2.两段初始化

swift在编码安全方面是煞费苦心，为了保证初始化过程的安全，设定了两段初始化、安全检查

两段初始化：
第1阶段：初始化所有属性
① 外层调用指定/便捷初始化器
② 分配内存给实例，但未初始化
③ 指定初始化器确保当前类定义的存储属性都初始化
④ 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2阶段：设置新的存储属性值
① 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
② 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等)
③ 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

3.安全检查

① 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
② 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
③ 便捷初始化器必须先调用同类中的其它初始化器，然后再位任意属性设置新值
④ 初始化器在第1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
⑤ 直到第1阶段结束，实例才算完全合法

4.重写

  • 当重写父类的指定初始化器时，必须加上override(即使子类的实现是便捷初始化器)
  • 如果子类写了一个匹配子类便捷初始化器的初始化器，不用加上override(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)
class Person{
    var name: String
    var age: Int
    //指定初始化器
    init(_ name: String,_ age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
    //便利初始化器
    convenience init(_ name: String){
        //便利初始化器中调用本类的指定初始化器
        self.init(name,0)
    }
}
class Adult: Person{
    var wages: Double
    init(_ name: String, _ age: Int,_ wages: Double) {
        //第1阶段，初始化本类属性
        self.wages = wages
        //报错 Must call a designated initializer of the superclass 'Person'
//        super.init(name)
        super.init(name, age)
        
        //第2阶段，可以使用self来访问属性、方法等了，这里可以进一步定制化属性
        self.name = "Bob"
        self.age = 22
    }
    //便利构造器
    convenience init(){
        //便利初始化器中调用本类的指定初始化器
        self.init("Li Lei",25,20000)
    }
    //写一个匹配父类的便利构造器，不用加上override
    //因为严格来说，子类是无法重写父类的便捷初始化器的，这个便利初始化器就是自己的
    convenience init(_ name: String){
        self.init(name,24,30000)
    }
}

5.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
② 如果子类提供了父类所有指定初始化器的实现(要么通过方式①继承，要么重写)
  子类自动继承所有的父类便捷初始化器
③ 就算子类添加了更多的便捷初始化器，这些规则仍然适用
④ 子类以便捷初始化器的形式重写父类的指定初始化器，也可以作为满足规则②的一部分

6.required

  • 用required修饰的指定初始化器，表明其所有子类都必须实现该初始化器(通过继承或重写实现)
  • 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 name: String
    var age: Int
    required init(){
        name = ""
        age = 0
    }
    //指定初始化器
    init(_ name: String,_ age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
}
class Adult: Person{
    var wages: Double
    init(_ name: String, _ age: Int,_ wages: Double) {
        //第1阶段，初始化本类属性
        self.wages = wages
        //报错 Must call a designated initializer of the superclass 'Person'
//        super.init(name)
        super.init(name, age)
        
        //第2阶段，可以使用self来访问属性、方法等了，这里可以进一步定制化属性
        self.name = "Bob"
        self.age = 22
    }
    //必须实现的required构造器
    required convenience init(){
        self.init("Li Lei",25,20000)
    }
}

7.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

这是因为调用父类的初始化器已经完成了属性的初始化，在子类初始化器中是为父类属性赋值了

class Person{
    var name: String
    var age: Int{
        willSet{
            print("new age is \(newValue)")
        }
        didSet{
            print("old age is \(oldValue)")
        }
    }
    required init(){
        name = ""
        age = 0
    }
    //指定初始化器
    init(_ name: String,_ age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
    //便利初始化器
    convenience init(_ name: String){
        //便利初始化器中调用本类的指定初始化器
        self.init(name,0)
    }
}
class Adult: Person{
    var wages: Double
    init(_ name: String, _ age: Int,_ wages: Double) {
        //第1阶段，初始化本类属性
        self.wages = wages
        //报错 Must call a designated initializer of the superclass 'Person'
//        super.init(name)
        super.init(name, age)
        
        //第2阶段，可以使用self来访问属性、方法等了，这里可以进一步定制化属性
        self.name = "Bob"
        self.age = 22
    }
    //必须实现的required构造器
    required convenience init(){
        self.init("Li Lei",25,20000)
    }
    //写一个匹配父类的便利构造器，不用加上override
    //因为严格来说，子类是无法重写父类的便捷初始化器的，这个便利初始化器就是自己的
    convenience init(_ name: String){
        self.init(name,24,30000)
    }
}
let adult = Adult("Han MeiMei")
//打印结果
//new age is 22
//old age is 24

8.可失败的初始化器

  • 类、结构体、枚举都可以使用init?定义可失败初始化器
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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
    var age: Int
    //指定初始化器
    init(_ name: String,_ age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
    //可失败初始化器
    init?(_ name: String){
        if name.isEmpty{
            return nil
        }
        self.name = name
        self.age = 0
    }
}

之前接触过的可失败构造器

var num = Int("123")
public init?(_ description: String)

enum Answer: Int{
    case wrong,right
}
var answer = Answer(rawValue: 2)
9.反初始化器(析构器)deinit
  • deinit叫做反初始化器，类似C++的析构函数、OC中的dealloc方法

  当类的实例被释放内存时，就会调用实例对象的deinit方法

  • deinit不接受任何参数，不能写小括号，不能主动调用
  • 父类的deinit可以被子类继承
  • 子类的deinit实现执行完毕后会调用父类的deinit 
class Person{
    var name: String
    var age: Int
    //指定初始化器
    init(_ name: String,_ age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
    deinit {
        print("Person deinit")
    }
}
class Adult: Person {
    deinit {
        print("Adult deinit")
    }
}
func test() {
    let _ = Adult("Bob", 22)
}
test()
//打印结果
//Adult deinit
//Person deinit

三、可选链

class Person{
    var name: String = ""
    var age: Int = 18
    var car: Car? = Car()
    var dog: Dog? = Dog()
    func eat() {
        print("Person eat")
    }
    subscript(index: Int) -> Int{
        index
    }
}
var person: Person? = Person()
var age1 = person!.age//Int
var age2 = person?.age//Int?
var name = person?.name//String?
var index = person?[6]//Int?

func getName() -> String{
    "Bob"
}
//如果person为nil，不会调用getName()
person?.name = getName()
  • 如果可选项为nil，调用方法、下标、属性失败，结果为nil
  • 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，如果结果本来就是可选项，不会进行再次包装
if let _ = person?.eat(){//()?
    print("eat调用成功")//eat调用成功
} else {
    print("eat调用失败")
}

var dog = person?.dog//Dog?
var weight = person?.dog?.weight//Double?
var price = person?.car?.price//Double?
  • 多个?可以链接在一起，如果链中任何一个节点是nil，那么整个链就会调用失败
var scores = ["Jack": [86,82,84],"Rose": [79,94,81]]
scores["Jack"]?[0] = 100
scores["Rose"]?[2] += 10
scores["Kate"]?[0] = 88
print(scores)//["Jack": [100, 82, 84], "Rose": [79, 94, 91]]

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

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

var dict: [String: (Int,Int) -> Int] = [
    "sum": (+),
    "difference": (-)
]
var result = dict["sum"]?(10,20)
print(result)//Optional(30)
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