深刻了解 iOS 的初始化

時間  2019-11-21
標籤 深刻 瞭解 ios 初始化 欄目 iOS 简体版
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初始化

在 iOS 裏面，不管是 Objective-C 仍是 Swift，類（結構體、枚舉）的初始化都有必定的規則要求，只不過在 Objective-C 中會比較寬鬆，若是不按照規則也不會報錯，但會存在隱患，而在 Swift 則須要嚴格按照規則要求代碼才能編譯經過，極大提升了代碼的安全性。html

類（結構體、枚舉）的初始化有兩種初始化器（初始化方法）：指定初始化器（Designated Initializers ）、便利初始化器（Convenience Initializers）swift

Designated Initializers

指定初始化器是類（結構體、枚舉）的主初始化器，類（結構體、枚舉）初始化的時候必須調用自身或者父類的指定初始化器。一個類（結構體、枚舉）能夠有多個指定初始化器，做用是表明從不一樣的源進行初始化。一個類（結構體、枚舉）除非有多種不一樣的源進行初始化，不然不建議建立多個指定初始化器。在 iOS 裏，視圖控件類，若是：UIView、UIViewController就有兩個指定初始化器，分別表明從代碼初始化、從Nib初始化安全

Convenience Initializers

便利初始化器是類（結構體、枚舉）的次要初始化器，做用是使類（結構體、枚舉）在初始化時更方便設置相關的屬性（成員變量）。既然便利初始化器是爲了便利，那麼一個類（結構體、枚舉）就能夠有多個便利初始化器，這些便利初始化器裏面最後都須要調用自身的指定初始化器ide

核心規則

iOS 的初始化最核心兩條的規則：ui

  • 必須至少有一個指定初始化器，在指定初始化器裏保證全部非可選類型屬性都獲得正確的初始化（有值）
  • 便利初始化器必須調用其餘初始化器，使得最後確定會調用指定初始化器

Initialization

全部的其餘規則都根據這兩條規則而展開，只是 Objective-C 沒有那麼多安全檢查，顯得比較隨意、寬鬆，而 Swift 則有一堆的限制。atom

Objective-C

Objective-C 在初始化時，會自動給每一個屬性（成員變量）賦值爲 0 或者 nil，沒有強制要求額外爲每一個屬性（成員變量）賦值，方便的同時也缺乏了代碼的安全性。spa

Objective-C 中的指定初始化器會在後面被NS_DESIGNATED_INITIALIZER修飾，如下爲NSObject 和UIView的指定初始化器code

// NSObject
@interface NSObject <NSObject> 

- (instancetype)init
#if NS_ENFORCE_NSOBJECT_DESIGNATED_INITIALIZER
    NS_DESIGNATED_INITIALIZER
#endif
    ;
@end
  
  
// UIView
@interface UIView : UIResponder

- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame NS_DESIGNATED_INITIALIZER;
- (nullable instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)coder NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

@end
複製代碼

在 Objective-C 裏面，全部類都繼承自NSObject。當自定義一個類的時候，要麼直接繼承自NSObject，要麼繼承自UIView或者其餘類。cdn

不管繼承自什麼類，都常常須要新的初始化方法，而這個新的初始化方法其實就是新的指定初始化器。若是存在一個新的指定初始化器，那麼原來的指定初始化器就會自動退化成便利初始化器。爲了遵循必需要調用指定初始化器的規則，就必須重寫舊的定初始化器，在裏面調用新的指定初始化器，這樣就能確保全部屬性（成員變量）被初始化htm

根據這條規則，能夠從NSObject、UIView中看出，因爲UIView擁有新的指定初始化器-initWithFrame:，致使父類NSObject的指定初始化器-init退化成便利初始化器。因此當調用[[UIView alloc] init]時，-init裏面必然調用了-initWithFrame:

當存在一個新的指定初始化器的時候，推薦在方法名後面加上NS_DESIGNATED_INITIALIZER，主動告訴編譯器有一個新的指定初始化器，這樣就可使用 Xcode 自帶的Analysis功能分析，找出初始化過程當中可能存在的漏洞

@interface MyView : UIView

@property (nonatomic, strong) NSString *name;

// 推薦加上NS_DESIGNATED_INITIALIZER
- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame name:(NSString *)name NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

@end


@implementation MyView

// 初始化時加入參數name，這個方法已經成爲新的指定初始化器
- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame name:(NSString *)name {
    if (self = [super initWithFrame:frame]) {
        self.name = name;
    }
    return self;
}

// 舊的指定初始化器就自動退化成便利初始化器，必須在裏面調用新的指定初始化器
- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
    return [self initWithFrame:frame name:@"Daniels"];
}

// 舊的指定初始化器就自動退化成便利初始化器，必須在裏面調用新的指定初始化器
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)coder {
    // 這裏的實現是僞代碼，只是爲了知足規則
    return [self initWithFrame:CGRectNull name:@"Daniels"];
}

@end
複製代碼

若是不想去重寫舊的指定初始化器，但又不想存在漏洞和隱患，那麼可使用NS_UNAVAILABLE把舊的指定初始化器都廢棄，外界就沒法調用舊的指定初始化器

@interface MyView : UIView

@property (nonatomic, strong) NSString *name;



// 推薦加上NS_DESIGNATED_INITIALIZER
- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame name:(NSString *)name NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

// 廢棄舊的指定初始化器
- (instancetype)init NS_UNAVAILABLE;

// 廢棄舊的指定初始化器
- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame NS_UNAVAILABLE;

// 廢棄舊的指定初始化器
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)coder NS_UNAVAILABLE;

@end


@implementation MyView

// 初始化時加入參數name，這個方法已經成爲新的指定初始化器
- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame name:(NSString *)name {
    if (self = [super initWithFrame:frame]) {
        self.name = name;
    }
    
    return self;
}


@end
複製代碼

固然，一個新的類也能夠不增長新的初始化方法，在 Objective-C 中，子類會直接繼承父類全部的初始化方法

Swift

在 Swift 中，初始化器的規則嚴格且複雜，目的就是爲了使代碼更加安全，若是不符合規則，會直接報錯，經常會讓剛接手 Swift 或者一直對 iOS 的初始化沒有深刻理解的人很頭疼。其實核心規則仍是同樣，只要理解了各個規則的含義和做用，寫起來仍是沒有壓力。

從 iOS 初始化的核心規則展開而來，Swift 多了一些規則：

  • 初始化的時候須要保證類（結構體、枚舉）的全部非可選類型屬性都會有值，不然會報錯。
  • 在沒有給全部非可選類型屬性賦值（初始化完成）以前，不能調用self相關的任何東西，例如：調用實例屬性，調用實例方法。

不存在繼承

這種狀況處理就十分簡單，本身裏面的init方法就是它的指定初始化器，並且能夠隨意建立多個它的指定初始化器。若是須要建立便利初始化器，則在方法名前面加上convenience，且在裏面必須調用其餘初始化器，使得最後確定調用指定初始化器

class Person {

    var name: String

    var age: Int

    // 能夠存在多個指定初始化器
    init(name: String, age: Int) {
        self.name = name;
        self.age = age;
    }

    // 能夠存在多個指定初始化器
    init(age: Int) {
        self.name = "Daniels";
        self.age = age;
    }

    // 便利初始化器
    convenience init(name: String) {
        // 必需要調用本身的指定初始化器
        self.init(name: name, age: 18)
        // 必須在初始化完成後才能調用實例方法
        jump()
    }
  
    func jump() {

    }
}
複製代碼

存在繼承

若是子類沒有新的非可選類型屬性，或者保證全部非可選類型屬性都已經有默認值，則能夠直接繼承父類的指定初始化器和便利初始化器

class Student: Person {

    var score: Double = 100
  
}
複製代碼

若是子類有新的非可選類型屬性，或者沒法保證全部非可選類型屬性都已經有默認值，則須要新建立一個指定初始化器，或者重寫父類的指定初始化器

  • 新建立一個指定初始化器，會覆蓋父類的指定初始化器，須要先給當前類全部非可選類型屬性賦值，而後再調用父類的指定初始化器
  • 重寫父類的指定初始化器，須要先給當前類全部非可選類型屬性賦值，而後再調用父類的指定初始化器
  • 在保證子類有指定初始化器，才能建立便利初始化器，且在便利初始化器裏面必須調用指定初始化器
class Student: Person {

    var score: Double
		
    // 新的指定初始化器，若是有新的指定初始化器，就不會繼承父類的全部初始化器，除非重寫
    init(name: String, age: Int, score: Double) {
        self.score = score
        super.init(name: name, age: age)
    }
  
    // 重寫父類的指定初始化器，若是不重寫，則子類不存在這個方法
    override init(name: String, age: Int) {
        score = 100
        super.init(name: name, age: age)
    }
  
  
    // 便利初始化器
    convenience init(name: String) {
        // 必需要調用本身的指定初始化器
        self.init(name: name, age: 10, score: 100)
    }
}
複製代碼

須要注意的是，若是子類重寫父類全部指定初始化器，則會繼承父類的便利初始化器。緣由也是很簡單，由於父類的便利初始化器，依賴於本身的指定初始化器

Failable Initializers

在 Swift 中能夠定義一個可失敗的初始化器（Failable Initializers），表示在某些狀況下會建立實例失敗。

只有在表示建立失敗的時候纔有返回值，而且返回值爲nil。

子類能夠把父類的可失敗的初始化器重寫爲不可失敗的初始化器，但不能把父類的不可失敗的初始化器重寫爲可失敗的初始化器

class Animal {
    
    let name: String
    // 可失敗的初始化器，若是把 ! 換成 ?，則爲隱式的可失敗的初始化器
    init?(name: String) {
        if name.isEmpty {
            return nil
        }
        self.name = name
    }
}

class Dog: Animal {

    override init(name: String) {
        if name.isEmpty {
            super.init(name: "旺財")!
        } else {
            super.init(name: name)!
        }
    }
}
複製代碼

Required Initializers

在 Swift 中，可使用required修飾初始化器，來指定子類必須實現該初始化器。須要注意的是，若是子類能夠直接繼承父類的指定初始化器和便利初始化器，因此也就能夠不用額外實現required修飾的初始化器

子類實現該初始化器時，也必須加上required修飾符，而不是override

class MyView: UIView {

    var name: String


    init(frame: CGRect, name: String) {
        self.name = name;
        super.init(frame: frame)
    }

    // 必須實現此初始化器，但因爲是可失敗的初始化器，因此裏面能夠不作具體實現
    required init?(coder: NSCoder) {
        fatalError("init(coder:) has not been implemented")
    }
}
複製代碼

總結

iOS 的初始化最核心兩條的規則：

  • 必須至少有一個指定初始化器，在指定初始化器裏保證全部非可選類型屬性都獲得正確的初始化（有值）
  • 便利初始化器必須調用其餘初始化器，使得最後確定會調用指定初始化器

展開而來的多條規則：

  • 不管在 Objective-C 仍是 Swift 中，均可以有多個指定初始化器和多個便利初始化器。若是不是能夠從多個不一樣的源初始化，最好只建立一個指定初始化器
  • 不管在 Objective-C 仍是 Swift 中，都須要在便利初始化器中調用指定初始化器
  • 在 Objective-C 中，初始化的時候不須要保證全部屬性（成員變量）都有值
  • 在 Objective-C 中，若是存在一個新的指定初始化器，那麼原來的指定初始化器就會自動退化成便利初始化器。必須重寫舊的定初始化器，在裏面調用新的指定初始化器
  • 在 Swift 中，初始化的時候須要保證類（結構體、枚舉）的全部非可選類型屬性都會有值
  • 在 Swift 中，必須在初始化完成後才能調用實例屬性，調用實例方法
  • 在 Swift 中，若是存在繼承，而且子類有新的非可選類型屬性，或者沒法保證全部非可選類型屬性都已經有默認值，那麼就須要新建立一個指定初始化器，或者重寫父類的指定初始化器，而且在裏面調用父類的指定初始化器
  • 在 Swift 中，子類若是沒有新建立一個指定初始化器，而且沒有重寫父類的指定初始化器，則會繼承父類的指定初始化器和便利初始化器
  • 在 Swift 中，子類若是新建立一個指定初始化器，或者重寫了父類的某個指定初始化器，那麼就不會繼承父類的指定初始化器和便利初始化器；可是若是重寫了父類的全部指定初始化器，就會繼承父類的便利初始化器
  • 在 Swift 中，子類能夠把父類的指定初始化器重寫成便利初始化器
  • 在 Swift 中，若是子類沒有直接繼承父類的指定初始化器和便利初始化器，則必須實現父類中required修飾的初始化器

參考資料

Initialization

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