46.Swift 中的計算屬性和存儲屬性舶吗,類型屬性

屬性將值跟特定的類、結(jié)構(gòu)或枚舉關(guān)聯(lián)择膝。存儲屬性存儲常量或變量作為實例的一部分誓琼,而計算屬性計算(不是存儲)一個值。計算屬性可以用于類肴捉、結(jié)構(gòu)體和枚舉腹侣,存儲屬性只能用于類和結(jié)構(gòu)體

存儲型屬性的使用范圍:classstruct
計算型屬性的使用范圍:class,struct,enum

存儲屬性和計算屬性通常與特定類型的實例關(guān)聯(lián)齿穗。但是傲隶,屬性也可以直接作用于類型本身,這種屬性稱為類型屬性窃页。

// 用lazy 修飾的,是延遲加載,必須用 var 修飾
// 用 var 修飾的 name,可以在外界改變值,而用let 修
// 飾的屬性age,外面不可以改變其值

**簡單來說,存儲型屬性主要就是用來存儲值的

在swift 中g(shù)et,set被稱之為“計算屬性”伦籍,它用來間接獲取/改變其他屬性的值。

set 和get 是針對 計算變量(Calculated property ) 是不可以賦值的
普通的存儲變量(storage property)才是可以賦值的 set和get的寫法:
 var _name:String?
    var name:String?{
        get{
            return _name;
        }
        set{
//            只要外界通過.name給name賦值腮出,就會把值給newValue
            _name = newValue
        }
    }

在開發(fā)過程中不建議這樣使用帖鸦,首先需要定義兩個屬性,很麻煩胚嘲。

推薦使用這樣的方式實現(xiàn)

 var gender:String?{
        didSet
        {
            NSLog("已經(jīng)改變的時候", []);
        }
    }
除了didSet是已經(jīng)改變之后的操作作儿,還有willSet是將要改變的時候

只是重寫了get方法,我們稱這個屬性為“計算性”屬性馋劈,也就是只讀屬性 注意:計算型屬性攻锰,不占用內(nèi)存空間

//“?”是可以省略的
  var age:Int?{
        get{
            return 18;
        }
    }

存儲型屬性:用于存儲一個常量或變量。

計算型屬性:不直接存儲值妓雾,而是通過get娶吞、set方法來取值或賦值。同時還可以對其他的屬性進行操作械姻。

類型型屬性:定義在類上的屬性妒蛇,用static 來修飾屬性,需要用類名來調(diào)用該屬性楷拳。

struct Point {
    var x: Double = 0.0
    var y: Double = 0.0
}

struct Size {
    var width: Double = 0.0
    var height: Double = 0.0
}

class Rectangle {
    // 存儲型屬性
    var origin: Point = Point()
    var size: Size = Size()
    
    // 計算型屬性:(1)必須用var(2)屬性的類型不可以省略 (3)如果要想修改屬性的值绣夺,必須寫setter方法,否則只有一個getter方法
    var center: Point {
        
        get {
            let centerX = origin.x + size.width/2
            let centerY = origin.y + size.height/2
            return Point(x: centerX, y: centerY)
        }
        // 如果不寫newCenter欢揖,可以直接用newValue
        set(newCenter) {
            origin.x = newCenter.x - size.width/2
            origin.y = newCenter.y - size.height/2
        }
    }
    
    // 如果只是這樣寫陶耍,代表的是只有g(shù)et方法,是不可以給area賦值的
    var area: Double {        
        return size.width * size.height
    }  // 類型型屬性  static var biggestWidth: Double = 0    
    init(origin: Point, size: Size) {
        self.origin = origin
        self.size = size
    }
}

var rectangle = Rectangle(origin: Point(), size: Size(width: 20, height: 40))
rectangle.center

rectangle.center = Point(x: 40, y: 80)
rectangle.area
rectangle.originRectangle.biggestWidth

這樣會導(dǎo)致死循環(huán)

// 這個set、get方法會導(dǎo)致死循環(huán)    
  var name: String {
        get {
            return self.name     // 這里會調(diào)用get方法
        }
        set {
            self.name = newValue // 這里會調(diào)用set方法
        }
    }

常量結(jié)構(gòu)體的存儲屬性

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她混,則無法修改該實例的任何屬性烈钞,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泊碑,1,2毯欣,3
rangeOfFourItems.firstValue = 6
// 盡管 firstValue 是個變量屬性蛾狗,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 是一個變量屬性仪媒,也無法再修改它了沉桌。

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算吩,它的所有屬性也就成了常量留凭。屬于引用類型的類(class)則不一樣。把一個引用類型的實例賦給一個常量后偎巢,仍然可以修改該實例的變量屬性蔼夜。

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。在屬性聲明前使用 lazy 來標(biāo)示一個延遲存儲屬性压昼。

注意
必須將延遲存儲屬性聲明成變量(使用var 關(guān)鍵字)求冷,因為屬性的初始值可能在實例構(gòu)造完成之后才會得到。而常量屬性在構(gòu)造過程完成之前必須要有初始值窍霞,因此無法聲明成延遲屬性匠题。

延遲屬性很有用,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但金,或者當(dāng)獲得屬性的初始值需要復(fù)雜或大量計算時韭山,可以只在需要的時候計算它。

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冷溃。例子中定義了 DataImporterDataManager 兩個類钱磅,下面是部分代碼:

class DataImporter {
    /*
    DataImporter 是一個負(fù)責(zé)將外部文件中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入的類。
    這個類的初始化會消耗不少時間似枕。
    */
    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 的存儲屬性盖淡,初始值是一個空的字符串(String)數(shù)組。這里沒有給出全部代碼凿歼,只需知道 DataManager 類的目的是管理和提供對這個字符串?dāng)?shù)組的訪問即可褪迟。

DataManager的一個功能是從文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)。該功能由 DataImporter 類提供毅往,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牵咙,還要讀取文件內(nèi)容到內(nèi)存。

DataManager 管理數(shù)據(jù)時也可能不從文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)攀唯。所以當(dāng) DataManager 的實例被創(chuàng)建時,沒必要創(chuàng)建一個DataImporter 的實例渴丸,更明智的做法是第一次用到 DataImporter 的時候才去創(chuàng)建它侯嘀。

由于使用了 lazy 另凌,importer 屬性只有在第一次被訪問的時候才被創(chuàng)建。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戒幔,則無法保證該屬性只會被初始化一次吠谢。

存儲屬性和實例變量

如果您有過 Objective-C 經(jīng)驗,應(yīng)該知道 Objective-C 為類實例存儲值和引用提供兩種方法诗茎。除了屬性之外工坊,還可以使用實例變量作為屬性值的后端存儲。

Swift 編程語言中把這些理論統(tǒng)一用屬性來實現(xiàn)敢订。Swift 中的屬性沒有對應(yīng)的實例變量王污,屬性的后端存儲也無法直接訪問。這就避免了不同場景下訪問方式的困擾楚午,同時也將屬性的定義簡化成一個語句昭齐。屬性的全部信息——包括命名、類型和內(nèi)存管理特征——都在唯一一個地方(類型定義中)定義矾柜。

計算屬性

除存儲屬性外阱驾,類、結(jié)構(gòu)體和枚舉可以定義計算屬性怪蔑,計算屬性不直接存儲值里覆,而是提供一個 getter 和一個可選的 setter,來間接獲取和設(shè)置其他屬性或變量的值缆瓣。

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))")
// 輸出 "square.origin is now at (10.0, 10.0)”

這個例子定義了 3 個結(jié)構(gòu)體來描述幾何形狀:

Point 封裝了一個 (x, y) 的坐標(biāo)
Size 封裝了一個 width 和一個 height
Rect 表示一個有原點和尺寸的矩形
Rect也提供了一個名為center 的計算屬性租谈。一個矩形的中心點可以從原點(origin)和大小(size)算出,所以不需要將它以顯式聲明的 Point 來保存捆愁。Rect的計算屬性 center 提供了自定義的 gettersetter來獲取和設(shè)置矩形的中心點割去,就像它有一個存儲屬性一樣。

上述例子中創(chuàng)建了一個名為 squareRect 實例昼丑,初始值原點是(0, 0)呻逆,寬度高度都是 10。如下圖中藍色正方形所示菩帝。

squarecenter 屬性可以通過點運算符(square.center)來訪問咖城,這會調(diào)用該屬性的getter 來獲取它的值。跟直接返回已經(jīng)存在的值不同呼奢,getter實際上通過計算然后返回一個新的 Point來表示 square 的中心點宜雀。如代碼所示,它正確返回了中心點 (5, 5)握础。

center 屬性之后被設(shè)置了一個新的值 (15, 15)辐董,表示向右上方移動正方形到如下圖橙色正方形所示的位置。設(shè)置屬性center的值會調(diào)用它的 setter 來修改屬性originxy的值禀综,從而實現(xiàn)移動正方形到新的位置简烘。

便捷 setter 聲明

如果計算屬性的 setter 沒有定義表示新值的參數(shù)名苔严,則可以使用默認(rèn)名稱 newValue。下面是使用了便捷setter 聲明的Rect 結(jié)構(gòu)體代碼:

struct AlternativeRect {
    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 {
            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孤澎。只讀計算屬性總是返回一個值届氢,可以通過點運算符訪問,但不能設(shè)置新的值覆旭。

注意
必須使用 var關(guān)鍵字定義計算屬性退子,包括只讀計算屬性,因為它們的值不是固定的型将。let 關(guān)鍵字只用來聲明常量屬性寂祥,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)")
// 輸出 "the volume of fourByFiveByTwo is 40.0"

類型屬性

實例屬性屬于一個特定類型的實例茶敏,每創(chuàng)建一個實例壤靶,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惊搏。

也可以為類型本身定義屬性贮乳,無論創(chuàng)建了多少個該類型的實例,這些屬性都只有唯一一份恬惯。這種屬性就是類型屬性向拆。類型屬性用于定義某個類型所有實例共享的數(shù)據(jù),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)酪耳,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)浓恳。
存儲型類型屬性可以是變量或常量,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碗暗。

注意
跟實例的存儲型屬性不同颈将,必須給存儲型類型屬性指定默認(rèn)值,因為類型本身沒有構(gòu)造器言疗,也就無法在初始化過程中使用構(gòu)造器給類型屬性賦值晴圾。
存儲型類型屬性是延遲初始化的,它們只有在第一次被訪問的時候才會被初始化噪奄。即使它們被多個線程同時訪問死姚,系統(tǒng)也保證只會對其進行一次初始化,并且不需要對其使用 lazy 修飾符勤篮。

類型屬性語法

在 C 或 Objective-C 中都毒,與某個類型關(guān)聯(lián)的靜態(tài)常量和靜態(tài)變量,是作為全局(

global

)靜態(tài)變量定義的碰缔。但是在 Swift 中账劲,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),因此它的作用范圍也就在類型支持的范圍內(nèi)。

使用關(guān)鍵字 static 來定義類型屬性涤垫。在為類定義計算型類型屬性時姑尺,可以改用關(guān)鍵字 class 來支持子類對父類的實現(xiàn)進行重寫竟终。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
    }
}

注意
例子中的計算型類型屬性是只讀的蝠猬,但也可以定義可讀可寫的計算型類型屬性,跟計算型實例屬性的語法相同统捶。

獲取和設(shè)置類型屬性的值

跟實例屬性一樣榆芦,類型屬性也是通過點運算符來訪問。但是喘鸟,類型屬性是通過類型本身來訪問匆绣,而不是通過實例。比如:

print(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 輸出 "Some value."
SomeStructure.storedTypeProperty = "Another value."
print(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 輸出 "Another value.”
print(SomeEnumeration.computedTypeProperty)
// 輸出 "6"
print(SomeClass.computedTypeProperty)
// 輸出 "27"

屬性觀察器

屬性觀察器:監(jiān)控和響應(yīng)屬性值的變化什黑,每次屬性被設(shè)置值的時候都會調(diào)用屬性觀察器崎淳,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愕把,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)添加屬性觀察器拣凹。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)值的變化恨豁。

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)傳入嚣镜,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)仍然可用橘蜜,這時使用默認(rèn)名稱newValue 表示菊匿。

同樣,didSet 觀察器會將舊的屬性值作為參數(shù)傳入计福,可以為該參數(shù)命名或者使用默認(rèn)參數(shù)名 oldValue跌捆。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象颖。

面試點

注意
父類的屬性在子類的構(gòu)造器中被賦值時佩厚,它在父類中的 willSetdidSet 觀察器會被調(diào)用,隨后才會調(diào)用子類的觀察器力麸。在父類初始化方法調(diào)用之前可款,子類給屬性賦值時,觀察器不會被調(diào)用克蚂。

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