Swift:细说实体访问等级

代码中各个实体之间的相互访问是有限制的,不同的实体可能有不同的访问等级。不同的访问等级由不同的关键字标识,比如很多高级语言中的 publicprivate 关键字,就标识了不同的访问等级

Swift 有5种不同的访问等级,等级越高表示访问受限性越小。访问等级从高到低,由关键字依次表示为:
open > public > internal > fileprivate > private默认的访问等级是 internal

模块与源文件

Swift 中实体之间的访问是基于模块和源文件的,所以,首先了解一下 Swift 的模块与源文件:

  • 模块 (Module)

  • 一个模块是代码分布中一个单一的单元。比如一个能被其它模块通过 import 关键字导入的framework 或 程序

  • 在 Xcode 中,每一个 Target 都是一个独立的模块

  • 源文件 (Source file)

  • 这个很好理解,就是你工程里新建的代码文件

区分访问等级
  • open , public
    openpublic 定义的实体可以被相同Module 中的源文件访问,也可以通过 import 其它Module ,被这些Module 的源文件访问。但 openpublic是有区别的:

  • open只作用于类和类成员

  • 除了 open,被其它4个关键字修饰的类,只能被相同 Module 中的其它类继承

  • 除了 open,被其它4个关键字修饰的类成员,只能被相同 Module 中的子类重写

  • open 修饰的类,既可以被相同 Module 中的类继承,又可以被通过 import 导入的Module 中的类继承

  • open 修饰的类成员,既可以被相同 Module 中的子类重写,又可以被通过 import 导入的Module 中的子类重写

  • internal
    internal 定义的实体只能被相同 Module 中的源文件访问,但不能被其它Module 的源文件访问

  • fileprivate
    fileprivate 定义的实体只能在它被定义的源文件中使用,如果你不想让别人知道某个功能的详细实现,使用fileprivate 来修饰这个方法,那么它的实现过程将被隐藏

  • private
    private 定义的实体,只在它被定义的大括号{}内有效

子类的访问等级

子类的访问等级不能超过他的父类。但是对于里面可以重载的 类成员(属性,方法,构造器),却有着独特的一面

  • 被子类重载的类成员,可以拥有比在父类里更高的访问等级,如下面的两个类,类 B 重载了父类的 someMethod 方法,并且赋予了它新的更高的访问等级 internal
public class A {
      private func someMethod() {}
}
internal class B:A {
      override internal func someMethod() {}
}
  • 子类成员可以调用父类成员,并且这个父类成员比这个子类成员的访问等级低。这个父类成员需要符合两条原则:父类和子类定义在相同的源文件中,对于父类的private成员;父类和子类定义在相同的Module 中,对于父类的 internal 成员
//两个类在相同的源文件中
public class A {
      private func someMethod() {}
}
internal class B:A {
      override internal func someMethod() {
         super.someMethod()
      }
}
Getter 与 Setter

gettersetter 默认和原属性访问等级相同,但是Swift 允许我们给 setter 设置比原属性低的访问等级,这样可以起到有效的 读写保护。语法是,在 var前写上fileprivate(set), private(set)internal(set)set 可以换成 get

struct TrackedString {
    private(set) var numberOfEdits = 0 //记录 value 被修改的次数
    var value: String = "" {
        didSet {
           numberOfEdits += 1          //每次 value 被修改之后,numberOfEdits 都会自动加1
        }
    }
}

上面的函数中,我们单独设置了变量 numberOfEditssetterprivate,而 getter 的访问等级依然是 internal (注意:internal 可以显式的写在private(set) 前)。这样,在外部 numberOfEdits 呈现出了 read-only 的属性而不能被修改,因为它只能在被定义的大括号{} 区域内被修改。

var stringToEdit = TrackedString()
stringToEdit.value = "Value changed once"
stringToEdit.value = "Value changed twice"
stringToEdit.value = "Value changed three times"
print("The number of edits is \(stringToEdit.numberOfEdits)") // 打印出 "The number of edits is 3"
枚举的访问等级

如果一个枚举的访问等级为 public(或其它),那么它的case 会自动接收相同的 public(或其它) 访问等级。并且你不能给 case 指定访问等级,它只能随从它所属的枚举。

嵌套类型的访问等级

嵌套类型的访问等级,基本呈现出逐层降低的现象

  • private 类型里定义的嵌套,自动为 private
  • fileprivate类型里定义的嵌套,自动为 private
  • publicinternal类型里定义的嵌套,自动为 internal。另外,如果你想把一个在 public 里定义的嵌套变为公有的,那么你需要显示声明这个嵌套为 public
元组的访问等级

元组类型的访问等级比较严格,如果它由两个不同类型组成,一个是 private ,一个是internal,那么它们组合成的元组类型的访问等级将是 private

定义访问等级的原则

定义一个实体时,这个实体的访问等级,不能高于它所参照的实体的访问等级 :

  • 一个公共变量,不能被定义为internal, fileprivateprivate类型,因为在这个公共变量使用的地方,这些类型并不一定都是有效的
  • 一个函数的访问等级,不能高于它的参数类型和返回类型的访问等级,比如下面的函数,分析一下,该用哪种访问等级 ?
func someFunction() -> (SomeInternalClass, SomePrivateClass) {
    // function implementation goes here
}

可以看到,它的返回类型是个元组类型,这个元组类型最终的访问等级将是private(至于为什么会是private 请参考上面的元组的访问等级)。根据原则,这个函数要使用 private 修饰。

private func someFunction() -> (SomeInternalClass, SomePrivateClass) {
    // function implementation goes here
}
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