Swift中初始化init的方法小结

Z时代
2024-01-10
分类：综合

前言

我们在深入初始化方法之前，不妨先再想想Swift中的初始化想要达到一种怎样的目的。

其实就是安全。在Objective-C中，init方法是非常不安全的：没有人能保证init只被调用一次，也没有人保证在初始化方法调用以后，实例的各个变量都完成初始化，甚至如果在初始化里使用属性进行设置的话，还可能会造成各种问题。虽然Apple也明确说明了不应该在init中使用属性来访问，但这并不是编译器强制的，因此还是会有很多开发者犯这样的错误。

所以Swift有了超级严格的初始化方法。一方面，Swift强化了designated初始化方法的地位。Swift中不加修饰的init方法都需要在方法中保证所有非Optional的实例变量被赋值初始化，而在子类中也强制（显式或隐式地）调用super版本的designated初始化，所以无论如何走何种路径，被初始化的对象总是可以完成完整的初始化的。

Swift 的初始化和 Objective-C 有一个很大的不同，Objective-C 默认会给每个属性赋一个空值，如 nil 或者 0，但 Swift 的初始化更加严格，需要开发者自己显示指定类成员的初始值，否则编译会报错。

结构体初始化

如果结构体没有实现任何初始化函数，Swift 默认给生成一个包含所有成员变量的初始化构造器。


struct RocketConfiguration {
 let name: String = "Athena 9 Heavy"
 let numberOfFirstStageCores: Int
 let numberOfSecondStageCores: Int
 let numberOfStageReuseLandingLegs: Int
}

如果使用如下的代码初始化这个结构体：


let athena9Heavy = RocketConfiguration()

将产生编译错误，如下图：

有两种做法可以消除错误，声明结构体成员时即赋值，如下：


struct RocketConfiguration {
 let name: String = "Athena 9 Heavy"
 let numberOfFirstStageCores: Int = 3
 let numberOfSecondStageCores: Int = 1
 let numberOfStageReuseLandingLegs: Int? = nil
}
let athena9Heavy = RocketConfiguration()

但这种情况下，成员变量无法再修改，除非将let改成var。或者使用默认的初始化构造器，给每个成员赋一个初始化的值：


struct RocketConfiguration {
 let name: String = "Athena 9 Heavy"
 let numberOfFirstStageCores: Int
 let numberOfSecondStageCores: Int
 let numberOfStageReuseLandingLegs: Int
}
let athena9Heavy = RocketConfiguration(numberOfFirstStageCores: 3, numberOfSecondStageCores: 1, nominalBurnTime: nil)

类的初始化

和结构体不同的是，类必须自己声明初始化构造器：


class LaunchSite {
 let name: String
 let coordinates: (String, String)
 init(name: String, coordinates: (String, String)) {
  self.name = name
  self.coordinates = coordinates
 }
}

如果去掉上面的init函数，将产生编译错误，如下图：

指定构造器（Designated Initializers）

指定构造器对所有没有默认值的非可选属性进行初始化。


class RocketComponent {
 let model: String
 let serialNumber: String
 let reusable: Bool
 // Init #1a - Designated
 init(model: String, serialNumber: String, reusable: Bool) {
  self.model = model
  self.serialNumber = serialNumber
  self.reusable = reusable
 }
}

初始化调用：


let payload = RocketComponent(model: "RT-1", serialNumber: "234", reusable: false)

便利构造器（Convenience Initializers）

便利构造器是在init前加一个关键子convenience，它为一些属性提供默认值：


// Init #1b - Convenience
convenience init(model: String, serialNumber: String) {
 self.init(model: model, serialNumber: serialNumber, reusable: false)
}

这样，在初始化时就无需给所有属性赋值，如下：


let fairing = RocketComponent(model: "Serpent", serialNumber: "0")

便利构造器通常要调用类自身的便利构造器或者指定构造器，不管是哪种，最终都要调用指定构造器。如下图：

子类的初始化


class Tank: RocketComponent {
 let encasingMaterial: String
}

这段代码会产生编译错误：

encasingMaterial 没有初始化值，Swift 的原则是，所有属性在初始化阶段都要完成赋值，因为 Swift 不会给属性赋默认值，需要开发者自己完成。简单做法是给encasingMaterial属性一个默认值：


class Tank: RocketComponent {
 let encasingMaterial: String = "Aluminum"
}
let fuelTank = Tank(model: "Athena", serialNumber:"003", reusable: true)

或者声明一个指定构造器：


class Tank: RocketComponent {
 let encasingMaterial: String
 init(model: String, serialNumber: String, reusable: Bool, encasingMaterial: String) {
  self.encasingMaterial = encasingMaterial
  super.init(model: model, serialNumber: serialNumber, reusable: reusable)
 }
}
let fuelTank = Tank(model: "Athena", serialNumber:"003", reusable: true, encasingMaterial: "Aluminum")

需要注意的是，子类自身属性的初始化需要在调用父类的初始化构造器前完成，如下代码


init(model: String, serialNumber: String, reusable: Bool, encasingMaterial: String) {
  super.init(model: model, serialNumber: serialNumber, reusable: reusable)
  self.encasingMaterial = encasingMaterial
 }

将产生编译错误，如下图：

父类属性的初始化，需要在调用父类构造器之后：如下：


init(model: String, serialNumber: String, reusable: Bool, encasingMaterial: String) {
 self.encasingMaterial = encasingMaterial
 super.init(model: model, serialNumber: serialNumber, reusable: reusable)
 self.model = model + "-X"
}

要先调用父类的构造器，以防止先给属性赋值了然后才调用父类而把以前的赋值覆盖了。若把self.model放在super.init之前，会产生编译错误：

初始化调用顺序