Swift里的属性

最新推荐文章于 2024-05-27 15:18:45 发布

悠悠悠哉e

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本文深入探讨Swift中的属性，包括存储属性（常量结构体实例、延迟加载属性）、计算属性（简化getter、setter、只读属性）、属性观察器、全局变量和局部变量，以及类型属性（静态属性）。属性观察器允许监听属性变化，类型属性为类、结构体和枚举提供静态存储和计算属性。

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存储属性 (和后面类属性对比的给实体的属性？。结构体和枚举里的存储属性，值类型。类为指针)

常量结构体实例的存储属性

延时加载存储属性 (lazy来修饰属性定义必须为var)

储属性和实例变量 (属性没有对应的实例变量)

计算属性 (属性定义实现set和get方法)

简化 Setter 声明（默认新值newValue）

简化 Getter 声明 (可隐式返回，不写return)

只读计算属性（只实现 get 没有 set）

属性观察器 (willSet和didSet在属性定义后的{}里实现的方法)

全局变量和局部变量

类型属性（static修饰的静态属性，可以用类型.属性来使用）

类型属性语法（static 修饰实现set get方法）

获取和设置类型属性的值（通过类本身访问）

属性将值与特定的类、结构体或枚举关联。

属性观察器可以添加到类本身定义的存储属性上，也可以添加到从父类继承的属性上。可以利用属性包装器来复用多个属性的 getter 和 setter 中的代码。

存储属性 (和后面类属性对比的给实体的属性？。结构体和枚举里的存储属性，值类型。类为指针)

一个存储属性就是存储在特定类或结构体实例里的一个常量或变量。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）

struct FixedLengthRange {
    var firstValue: Int
    let length: Int
}
var rangeOfThreeItems = FixedLengthRange(firstValue: 0, length: 3)
// 该区间表示整数 0，1，2
rangeOfThreeItems.firstValue = 6

常量结构体实例的存储属性

let rangeOfFourItems = FixedLengthRange(firstValue: 0, length: 4)
// 该区间表示整数 0，1，2，3
rangeOfFourItems.firstValue = 6
// 尽管 firstValue 是个可变属性，但这里还是会报错

因为 rangeOfFourItems 被声明成了常量（用 let 关键字），所以即使 firstValue 是一个可变属性，也无法再修改它了

于结构体属于值类型。当值类型的实例被声明为常量的时候，它的所有属性也就成了常量。

延时加载存储属性 (`lazy来修饰属性定义必须为var`)

延时加载存储属性是指当第一次被调用的时候才会计算其初始值的属性。在属性声明前使用 lazy 来标示一个延时加载存储属性。

下面的例子使用了延时加载存储属性来避免复杂类中不必要的初始化工作。

class DataImporter {
    /*
    DataImporter 是一个负责将外部文件中的数据导入的类。
    这个类的初始化会消耗不少时间。
    */
    var fileName = "data.txt"
    // 这里会提供数据导入功能
}

class DataManager {
    lazy var importer = DataImporter()
    var data = [String]()
    // 这里会提供数据管理功能
}

let manager = DataManager()
manager.data.append("Some data")
manager.data.append("Some more data")
// DataImporter 实例的 importer 属性还没有被创建

DataManager 管理数据时也可能不从文件中导入数据。所以当 DataManager 的实例被创建时，没必要创建一个 DataImporter 的实例，更明智的做法是第一次用到 DataImporter 的时候才去创建它。

由于使用了 lazy，DataImporter 的实例 importer 属性只有在第一次被访问的时候才被创建。比如访问它的属性 fileName 时：

print(manager.importer.fileName)
// DataImporter 实例的 importer 属性现在被创建了

如果一个被标记为 lazy 的属性在没有初始化时就同时被多个线程访问，则无法保证该属性只会被初始化一次。

储属性和实例变量 (属性没有对应的实例变量)

Swift 中的属性没有对应的实例变量，属性的备份存储也无法直接访问。这就避免了不同场景下访问方式的困扰，同时也将属性的定义简化成一个语句。属性的全部信息——包括命名、类型和内存管理特征——作为类型定义的一部分，都定义在一个地方。

计算属性 (属性定义实现set和get方法)

除存储属性外，类、结构体和枚举可以定义计算属性。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。

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)”

print("square.initialSquareCenter is now at (\(initialSquareCenter.x), \(initialSquareCenter.y))")
//square.initialSquareCenter is now at (5.0, 5.0)

print("square.center is now at (\(square.center.x), \(square.center.y))")
//square.center is now at (15.0, 15.0)

简化 Setter 声明（默认新值newValue）

计算属性的 setter 没有定义表示新值的参数名，则可以使用默认名称 newValue。

    var center: Point {
        get {
           ……
        }
        set { //异同 old:  set(newCenter) {
            origin.x = newValue.x - (size.width / 2)
            origin.y = newValue.y - (size.height / 2)
        }
    }

简化 Getter 声明 (可隐式返回，不写return)

如果整个 getter 是单一表达式，getter 会隐式地返回这个表达式结果。

 var center: Point {
        get {
            Point(x: origin.x + (size.width / 2),
                  y: origin.y + (size.height / 2))
        }
        set {
            origin.x = newValue.x - (size.width / 2)
            origin.y = newValue.y - (size.height / 2)
        }
    }

getter 中忽略 return 与在函数中忽略 return 的规则相同，请参考隐式返回的函数。

// * 任何一个可以被写成一行 return 语句的函数都可以忽略 return。

只读计算属性（只实现 get 没有 set）

只有 getter 没有 setter 的计算属性叫只读计算属性。只读计算属性总是返回一个值，可以通过点运算符访问，但不能设置新的值。

必须使用 var 关键字定义计算属性，包括只读计算属性，因为它们的值不是固定的

只读计算属性的声明可以去掉 get 关键字和花括号

struct Cuboid {
    var width = 0.0, height = 0.0, depth = 0.0
    var volume: Double { // volume 为只读属性？
        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”

结构体还有一个名为 volume 的只读计算属性用来返回立方体的体积。
为 volume 提供 setter 毫无意义，因为无法确定如何修改 width、height 和 depth 
然而，Cuboid 提供一个只读计算属性来让外部用户直接获取体积是很有用的。

属性观察器 (`willSet`和didSet在属性定义后的{}里实现的方法)

属性观察器监控和响应属性值的变化，每次属性被设置值的时候都会调用属性观察器，即使新值和当前值相同的时候也不例外。（KVO）

可以为除了延时加载存储属性之外的其他存储属性添加属性观察器，你也可以在子类中通过重写属性的方式为继承的属性（包括存储属性和计算属性）添加属性观察器

可以为属性添加其中一个或两个观察器：

willSet 在新的值被设置之前调用
didSet 在新的值被设置之后调用（didSet里再对此属性赋值不会被观察器重复调用）

willSet 观察器会将新的属性值作为常量参数传入，在 willSet 的实现代码中可以为这个参数指定一个名称，如果不指定则参数仍然可用，这时使用默认名称 newValue 表示。

didSet 观察器会将旧的属性值作为参数传入，可以为该参数指定一个名称或者使用默认参数名 oldValue

//定义了一个名为 StepCounter 的类，用来统计一个人步行时的总步数
class StepCounter {
    var totalSteps: Int = 0 {
        willSet(newTotalSteps) {
            print("将 totalSteps 的值设置为 \(newTotalSteps)")
        }
        didSet {
            if totalSteps > oldValue  {
                print("增加了 \(totalSteps - oldValue) 步")
            }
        }
    }
}
let stepCounter = StepCounter()
stepCounter.totalSteps = 200
// 将 totalSteps 的值设置为 200
// 增加了 200 步
stepCounter.totalSteps = 360
// 将 totalSteps 的值设置为 360
// 增加了 160 步
stepCounter.totalSteps = 896
// 将 totalSteps 的值设置为 896
// 增加了 536 步

如果将属性通过 in-out 方式传入函数，willSet 和 didSet 也会调用。这是因为 in-out 参数采用了拷入拷出模式：即在函数内部使用的是参数的 copy，函数结束后，又对参数重新赋值。

全局变量和局部变量

计算属性和属性观察器所描述的功能也可以用于全局变量和局部变量。全局变量是在函数、方法、闭包或任何类型之外定义的变量。局部变量是在函数、方法或闭包内部定义的变量。

全局的常量或变量都是延迟计算的，跟延迟属性（lazy修饰的var）相似，不同的地方在于，全局的常量或变量不需要标记lazy修饰符。

类型属性（static修饰的静态属性，可以用类型.属性来使用）

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

也可以为类型本身定义属性，无论创建了多少个该类型的实例，这些属性都只有唯一一份。这种属性就是类型属性。（OC里与类方法对于的？？）

存储型类型属性可以是变量或常量，计算型类型属性跟实例的计算型属性一样只能定义成变量属性。

跟实例的存储型属性不同，必须给存储型类型属性指定默认值，因为类型本身没有构造器，也就无法在初始化过程中使用构造器给类型属性赋值

存储型类型属性是延迟初始化的，它们只有在第一次被访问的时候才会被初始化。即使它们被多个线程同时访问，系统也保证只会对其进行一次初始化，并且不需要对其使用 lazy 修饰符。

类型属性语法（static 修饰实现set get方法）

Swift 中，类型属性是作为类型定义的一部分写在类型最外层的花括号内，因此它的作用范围也就在类型支持的范围内。

使用关键字 static 来定义类型属性。在为类定义计算型类型属性时，可以改用关键字 class 来支持子类对父类的实现进行重写。

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
    }
}

例子中的计算型类型属性是只读的，但也可以定义可读可写的计算型类型属性，跟计算型实例属性的语法相同。（实现set get方法）

获取和设置类型属性的值（通过类本身访问）

跟实例属性一样，类型属性也是通过点运算符来访问。但是，类型属性是通过类型本身来访问，而不是通过实例。

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"

下面的例子定义了一个结构体，使用两个存储型类型属性来表示两个声道的音量，每个声道具有 0 到 10 之间的整数音量。

声道模型使用 AudioChannel 结构体的实例来表示：

struct AudioChannel {
    static let thresholdLevel = 10
    static var maxInputLevelForAllChannels = 0
    var currentLevel: Int = 0 {
        didSet {
            if currentLevel > AudioChannel.thresholdLevel {
                // 将当前音量限制在阈值之内
                currentLevel = AudioChannel.thresholdLevel
            }
            if currentLevel > AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels {
                // 存储当前音量作为新的最大输入音量
                AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels = currentLevel
            }
        }
    }
}

结构 AudioChannel 定义了 2 个存储型类型属性来实现上述功能。第一个是 thresholdLevel，表示音量的最大上限阈值

第二个类型属性是变量存储型属性 maxInputLevelForAllChannels，它用来表示所有 AudioChannel 实例的最大音量，初始值是0。

AudioChannel 也定义了一个名为 currentLevel 的存储型实例属性，表示当前声道现在的音量，取值为 0 到 10。

属性 currentLevel 包含 didSet 属性观察器来检查每次设置后的属性值

如果修正后的 currentLevel 值大于静态类型属性 maxInputLevelForAllChannels 的值，属性观察器就将新值保存在 maxInputLevelForAllChannels 中

注意
在第一个检查过程中，didSet 属性观察器将 currentLevel 设置成了不同的值，但这不会造成属性观察器被再次调用。

可以使用结构体 AudioChannel 创建两个声道 leftChannel 和 rightChannel，用以表示立体声系统的音量：

var leftChannel = AudioChannel()
var rightChannel = AudioChannel()

leftChannel.currentLevel = 7
print(leftChannel.currentLevel)
// 输出 "7"
print(AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels)
// 输出 "7"

参考：swift教程 -- 属性