1.存儲屬性
簡單來說,一個存儲屬性就是存儲在特定類或結(jié)構(gòu)體實例里的一個常量或變量。存儲屬性可以是變量存儲屬性(用關(guān)鍵字 var 定義)扣草,也可以是常量存儲屬性(用關(guān)鍵字 let 定義)。
可以在定義存儲屬性的時候指定默認值,也可以在構(gòu)造過程中設(shè)置或修改存儲屬性的值膛锭,甚至修改常量存儲屬性的值。
下面的例子定義了一個名為 FixedLengthRange 的結(jié)構(gòu)體蚊荣,該結(jié)構(gòu)體用于描述整數(shù)的范圍初狰,且這個范圍值在被創(chuàng)建后不能被修改.
struct FixedLengthRange {
var firstValue: Int
let length: Int
}
var rangeOfThreeItems = FixedLengthRange(firstValue: 0, length: 3)
// 該區(qū)間表示整數(shù)0,1互例,2
rangeOfThreeItems.firstValue = 6
// 該區(qū)間現(xiàn)在表示整數(shù)6奢入,7,8
FixedLengthRange 的實例包含一個名為 firstValue 的變量存儲屬性和一個名為 length 的常量存儲屬性媳叨。在上面的例子中腥光,length 在創(chuàng)建實例的時候被初始化,因為它是一個常量存儲屬性糊秆,所以之后無法修改它的值武福。
- 常亮結(jié)構(gòu)體的儲存屬性
如果創(chuàng)建了一個結(jié)構(gòu)體的實例并將其賦值給一個常量,則無法修改該實例的任何屬性痘番,即使有屬性被聲明為變量也不行:
let rangeOfFourItems = FixedLengthRange(firstValue: 0, length: 4)
// 該區(qū)間表示整數(shù)0捉片,1,2汞舱,3
rangeOfFourItems.firstValue = 6
// 盡管 firstValue 是個變量屬性伍纫,這里還是會報錯
因為rangeOfFourItems
被聲明成了常量(用let
關(guān)鍵字),即使 firstValue
是一個變量屬性昂芜,也無法再修改它了莹规。這種行為是由于結(jié)構(gòu)體(struct
)屬于值類型。當(dāng)值類型的實例被聲明為常量的時候泌神,它的所有屬性也就成了常量良漱。屬于引用類型的類(class
)則不一樣舞虱。把一個引用類型的實例賦給一個常量后,仍然可以修改該實例的變量屬性债热。
- 延遲存儲屬性
延遲存儲屬性是指當(dāng)?shù)谝淮伪徽{(diào)用的時候才會計算其初始值的屬性砾嫉。在屬性聲明前使用 lazy 來標(biāo)示一個延遲存儲屬性。
注意
必須將延遲存儲屬性聲明成變量(使用 var 關(guān)鍵字)窒篱,因為屬性的初始值可能在實例構(gòu)造完成之后才會得到焕刮。而常量屬性在構(gòu)造過程完成之前必須要有初始值,因此無法聲明成延遲屬性墙杯。
延遲屬性很有用配并,當(dāng)屬性的值依賴于在實例的構(gòu)造過程結(jié)束后才會知道影響值的外部因素時,或者當(dāng)獲得屬性的初始值需要復(fù)雜或大量計算時高镐,可以只在需要的時候計算它溉旋。
下面的例子使用了延遲存儲屬性來避免復(fù)雜類中不必要的初始化。例子中定義了 DataImporter 和 DataManager 兩個類嫉髓,下面是部分代碼:
class DataImporter {
/*
DataImporter 是一個負責(zé)將外部文件中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入的類观腊。
這個類的初始化會消耗不少時間。
*/
var fileName = "data.txt"
// 這里會提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能
}
class DataManager {
lazy var importer = DataImporter()
var data = [String]()
// 這里會提供數(shù)據(jù)管理功能
}
let manager = DataManager()
manager.data.append("Some data")
manager.data.append("Some more data")
// DataImporter 實例的 importer 屬性還沒有被創(chuàng)建
“DataManager 類包含一個名為 data 的存儲屬性算行,初始值是一個空的字符串(String)數(shù)組梧油。這里沒有給出全部代碼,只需知道 DataManager 類的目的是管理和提供對這個字符串?dāng)?shù)組的訪問即可州邢。
DataManager 的一個功能是從文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)儡陨。該功能由 DataImporter 類提供,DataImporter 完成初始化需要消耗不少時間:因為它的實例在初始化時可能要打開文件量淌,還要讀取文件內(nèi)容到內(nèi)存骗村。
DataManager 管理數(shù)據(jù)時也可能不從文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)。所以當(dāng) DataManager 的實例被創(chuàng)建時呀枢,沒必要創(chuàng)建一個 DataImporter 的實例胚股,更明智的做法是第一次用到 DataImporter 的時候才去創(chuàng)建它。
由于使用了 lazy 裙秋,importer 屬性只有在第一次被訪問的時候才被創(chuàng)建信轿。比如訪問它的屬性 fileName 時:
print(manager.importer.fileName)
// DataImporter 實例的 importer 屬性現(xiàn)在被創(chuàng)建了
// 輸出 "data.txt
注意
如果一個被標(biāo)記為 lazy 的屬性在沒有初始化時就同時被多個線程訪問,則無法保證該屬性只會被初始化一次残吩。
2.計算屬性
除存儲屬性外,類倘核、結(jié)構(gòu)體和枚舉可以定義計算屬性泣侮。計算屬性不直接存儲值,而是提供一個 getter 和一個可選的 setter紧唱,來間接獲取和設(shè)置其他屬性或變量的值活尊。
struct Point {
var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Size {
var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Rect {
var origin = Point()
var size = Size()
var center: Point {
get {
let centerX = origin.x + (size.width / 2)
let centerY = origin.y + (size.height / 2)
return Point(x: centerX, y: centerY)
}
set(newCenter) {
origin.x = newCenter.x - (size.width / 2)
origin.y = newCenter.y - (size.height / 2)
}
}
}
var square = Rect(origin: Point(x: 0.0, y: 0.0),
size: Size(width: 10.0, height: 10.0))
let initialSquareCenter = square.center
square.center = Point(x: 15.0, y: 15.0)
print("square.origin is now at (\(square.origin.x), \(square.origin.y))")
// 打印 "square.origin is now at (10.0, 10.0)
- 簡化上面setter的聲明
如果計算屬性的 setter 沒有定義表示新值的參數(shù)名隶校,則可以使用默認名稱 newValue。下面是使用了簡化 setter 聲明的 Rect 結(jié)構(gòu)體代碼:
set {
origin.x = newValue.x - (size.width / 2)
origin.y = newValue.y - (size.height / 2)
}
- 只讀計算屬性
只有 getter 沒有 setter 的計算屬性就是只讀計算屬性蛹锰。只讀計算屬性總是返回一個值深胳,可以通過點運算符訪問,但不能設(shè)置新的值铜犬。
注意
必須使用 var 關(guān)鍵字定義計算屬性舞终,包括只讀計算屬性,因為它們的值不是固定的癣猾。let 關(guān)鍵字只用來聲明常量屬性敛劝,表示初始化后再也無法修改的值。
只讀計算屬性的聲明可以去掉 get 關(guān)鍵字和花括號:
struct Cuboid {
var width = 0.0, height = 0.0, depth = 0.0
var volume: Double {
return width * height * depth
}
}
let fourByFiveByTwo = Cuboid(width: 4.0, height: 5.0, depth: 2.0)
print("the volume of fourByFiveByTwo is \(fourByFiveByTwo.volume)")
// 打印 "the volume of fourByFiveByTwo is 40.0
3.屬性觀察器
屬性觀察器監(jiān)控和響應(yīng)屬性值的變化纷宇,每次屬性被設(shè)置值的時候都會調(diào)用屬性觀察器夸盟,即使新值和當(dāng)前值相同的時候也不例外。
可以為除了延遲存儲屬性之外的其他存儲屬性添加屬性觀察器像捶,也可以通過重寫屬性的方式為繼承的屬性(包括存儲屬性和計算屬性)添加屬性觀察器上陕。你不必為非重寫的計算屬性添加屬性觀察器,因為可以通過它的 setter 直接監(jiān)控和響應(yīng)值的變化拓春。
可以為屬性添加如下的一個或全部觀察器:
- willSet 在新的值被設(shè)置之前調(diào)用
- didSet 在新的值被設(shè)置之后立即調(diào)用
willSet 觀察器會將新的屬性值作為常量參數(shù)傳入释簿,在 willSet 的實現(xiàn)代碼中可以為這個參數(shù)指定一個名稱,如果不指定則參數(shù)仍然可用痘儡,這時使用默認名稱 newValue 表示辕万。
同樣,didSet 觀察器會將舊的屬性值作為參數(shù)傳入沉删,可以為該參數(shù)命名或者使用默認參數(shù)名 oldValue渐尿。如果在 didSet 方法中再次對該屬性賦值,那么新值會覆蓋舊的值矾瑰∽┤祝”
注意
父類的屬性在子類的構(gòu)造器中被賦值時,它在父類中的 willSet 和 didSet 觀察器會被調(diào)用殴穴,隨后才會調(diào)用子類的觀察器凉夯。在父類初始化方法調(diào)用之前,子類給屬性賦值時采幌,觀察器不會被調(diào)用劲够。
下面是一個 willSet 和 didSet 實際運用的例子,其中定義了一個名為 StepCounter 的類休傍,用來統(tǒng)計一個人步行時的總步數(shù)征绎。這個類可以跟計步器或其他日常鍛煉的統(tǒng)計裝置的輸入數(shù)據(jù)配合使用。
class StepCounter {
var totalSteps: Int = 0 {
willSet(newTotalSteps) {
print("About to set totalSteps to \(newTotalSteps)")”
}
didSet {
if totalSteps > oldValue {
print("Added \(totalSteps - oldValue) steps")
}
}
}
}
let stepCounter = StepCounter()
stepCounter.totalSteps = 200
// About to set totalSteps to 200
// Added 200 steps
stepCounter.totalSteps = 360
// About to set totalSteps to 360
// Added 160 steps
stepCounter.totalSteps = 896
// About to set totalSteps to 896
// Added 536 steps”
StepCounter 類定義了一個 Int 類型的屬性 totalSteps磨取,它是一個存儲屬性人柿,包含 willSet 和 didSet 觀察器柴墩。
當(dāng) totalSteps 被設(shè)置新值的時候,它的 willSet 和 didSet 觀察器都會被調(diào)用凫岖,即使新值和當(dāng)前值完全相同時也會被調(diào)用江咳。
例子中的 willSet 觀察器將表示新值的參數(shù)自定義為 newTotalSteps,這個觀察器只是簡單的將新的值輸出哥放。
didSet 觀察器在 totalSteps 的值改變后被調(diào)用歼指,它把新值和舊值進行對比,如果總步數(shù)增加了婶芭,就輸出一個消息表示增加了多少步东臀。didSet 沒有為舊值提供自定義名稱,所以默認值 oldValue 表示舊值的參數(shù)名犀农。
注意
如果將屬性通過 in-out 方式傳入函數(shù)惰赋,willSet 和 didSet 也會調(diào)用。這是因為 in-out 參數(shù)采用了拷入拷出模式:即在函數(shù)內(nèi)部使用的是參數(shù)的 copy呵哨,函數(shù)結(jié)束后赁濒,又對參數(shù)重新賦值。
4.全局變量和局部變量
計算屬性和屬性觀察器所描述的功能也可以用于全局變量和局部變量孟害。全局變量是在函數(shù)拒炎、方法、閉包或任何類型之外定義的變量挨务。局部變量是在函數(shù)击你、方法或閉包內(nèi)部定義的變量。
前面章節(jié)提到的全局或局部變量都屬于存儲型變量谎柄,跟存儲屬性類似丁侄,它為特定類型的值提供存儲空間,并允許讀取和寫入朝巫。
另外鸿摇,在全局或局部范圍都可以定義計算型變量和為存儲型變量定義觀察器。計算型變量跟計算屬性一樣劈猿,返回一個計算結(jié)果而不是存儲值拙吉,聲明格式也完全一樣
注意
全局的常量或變量都是延遲計算的,跟延遲存儲屬性相似揪荣,不同的地方在于筷黔,全局的常量或變量不需要標(biāo)記lazy修飾符。
局部范圍的常量或變量從不延遲計算仗颈。
5.類型屬性
實例屬性屬于一個特定類型的實例佛舱,每創(chuàng)建一個實例,實例都擁有屬于自己的一套屬性值,實例之間的屬性相互獨立名眉。
也可以為類型本身定義屬性,無論創(chuàng)建了多少個該類型的實例凰棉,這些屬性都只有唯一一份损拢。這種屬性就是類型屬性。
類型屬性用于定義某個類型所有實例共享的數(shù)據(jù)撒犀,比如所有實例都能用的一個常量(就像 C 語言中的靜態(tài)常量)福压,或者所有實例都能訪問的一個變量(就像 C 語言中的靜態(tài)變量)。
存儲型類型屬性可以是變量或常量或舞,計算型類型屬性跟實例的計算型屬性一樣只能定義成變量屬性荆姆。
- 類型屬性語法
在 C 或 Objective-C 中,與某個類型關(guān)聯(lián)的靜態(tài)常量和靜態(tài)變量映凳,是作為全局(global
)靜態(tài)變量定義的胆筒。但是在 Swift 中,類型屬性是作為類型定義的一部分寫在類型最外層的花括號內(nèi)诈豌,因此它的作用范圍也就在類型支持的范圍內(nèi)仆救。
使用關(guān)鍵字static
來定義類型屬性。在為類定義計算型類型屬性時矫渔,可以改用關(guān)鍵字 class 來支持子類對父類的實現(xiàn)進行重寫彤蔽。下面的例子演示了存儲型和計算型類型屬性的語法:
struct SomeStructure {
static var storedTypeProperty = "Some value."
static var computedTypeProperty: Int {
return 1
}
}
enum SomeEnumeration {
static var storedTypeProperty = "Some value."
static var computedTypeProperty: Int {
return 6
}
}
class SomeClass {
static var storedTypeProperty = "Some value.
static var computedTypeProperty: Int {
return 27
}
class var overrideableComputedTypeProperty: Int {
return 107
}
}
- 獲取和設(shè)置類型屬性的值
跟實例屬性一樣,類型屬性也是通過點運算符來訪問庙洼。但是顿痪,類型屬性是通過類型本身來訪問,而不是通過實例油够。比如:
print(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 打印 "Some value."
SomeStructure.storedTypeProperty = "Another value."
print(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 打印 "Another value.”
print(SomeEnumeration.computedTypeProperty)
// 打印 "6"
print(SomeClass.computedTypeProperty)
// 打印 "27"
通過屬性觀察的方法
struct AudioChannel {
static let thresholdLevel = 10
static var maxInputLevelForAllChannels = 0
var currentLevel: Int = 0 {
didSet {
if currentLevel > AudioChannel.thresholdLevel {
// 將當(dāng)前音量限制在閥值之內(nèi)
currentLevel = AudioChannel.thresholdLevel
}
if currentLevel > AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels {
// 存儲當(dāng)前音量作為新的最大輸入音量
AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels = currentLevel
}
}
}
}
屬性 currentLevel 包含 didSet 屬性觀察器來檢查每次設(shè)置后的屬性值蚁袭,它做如下兩個檢查:
- 如果 currentLevel 的新值大于允許的閾值 thresholdLevel,屬性觀察器將 currentLevel 的值限定為閾值 thresholdLevel叠聋。
- 如果修正后的 currentLevel 值大于靜態(tài)類型屬性 maxInputLevelForAllChannels 的值撕阎,屬性觀察器就將新值保存在 maxInputLevelForAllChannels 中。
注意
在第一個檢查過程中碌补,didSet 屬性觀察器將 currentLevel 設(shè)置成了不同的值虏束,但這不會造成屬性觀察器被再次調(diào)用。
可以使用結(jié)構(gòu)體 AudioChannel 創(chuàng)建兩個聲道 leftChannel 和 rightChannel厦章,用以表示立體聲系統(tǒng)的音量:
var leftChannel = AudioChannel()
var rightChannel = AudioChannel()
如果將左聲道的 currentLevel 設(shè)置成 7镇匀,類型屬性 maxInputLevelForAllChannels 也會更新成 7:
leftChannel.currentLevel = 7
print(leftChannel.currentLevel)
// 輸出 "7"
print(AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels)
// 輸出 "7”
如果試圖將右聲道的 currentLevel 設(shè)置成 11,它會被修正到最大值 10袜啃,同時 maxInputLevelForAllChannels 的值也會更新到 10:
rightChannel.currentLevel = 11
print(rightChannel.currentLevel)
// 輸出 "10"
print(AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels)
// 輸出 "10”